U laboratoriji su godinama stajale grudvice ljudskih moždanih ćelija velike otprilike kao zrno bibera. Nisu imale svest, misli niti strukturu pravog mozga, ali su rasle iz matičnih ćelija i organizovale se u takozvane cerebralne organoide – modele koji istraživačima omogućavaju da prate razvoj ljudskog nervnog sistema bez eksperimentisanja na živom čoveku. Ono što je počelo kao dugoročni eksperiment sada je postalo svetski rekord: pojedini organoidi održavani su čak sedam godina, mnogo duže od dosadašnjih pokušaja koji su uglavnom trajali nekoliko meseci ili najviše približno dve godine. Phys.org je 23. avgusta predstavio rezultate istraživanja tima sa Harvarda, a najveće iznenađenje nije bilo samo to što su ćelije toliko dugo opstale. Njihov razvoj pokazao je da su na neki način „beležile“ protok vremena – nakon više godina počele su da pokazuju osobine moždanih ćelija koje se u čoveku takođe pojavljuju tek u kasnijim fazama razvoja.
Organoidi nisu minijaturni ljudi niti kompletni mozgovi u posudi. Nemaju krvne sudove, čula, telo niti organizaciju potrebnu za svest. Ipak, pojedine vrste neurona u njima prolaze kroz razvojne faze koje veoma podsećaju na ono što se događa tokom razvoja ljudskog mozga. To je posebno važno jer čovekov nervni sistem sazreva izuzetno sporo. Miš za nekoliko meseci prolazi razvojne procese za koje su ljudskom mozgu potrebne godine, pa životinjski modeli ne mogu uvek verno da reprodukuju bolesti koje se pojavljuju tek u adolescenciji ili odraslom dobu. Sedmogodišnji organoidi sada pružaju mogućnost da se posmatraju kasnije faze sazrevanja, uključujući promene u načinu na koji neuroni stvaraju veze, koriste gene i menjaju svoju funkciju. Istraživači su čak pronašli način da određene ćelije „preskoče“ deo razvoja i brže stignu do zrelijeg stanja, što bi u budućnosti moglo dramatično skratiti pojedine eksperimente.
Ovakvi modeli mogli bi biti posebno vredni za proučavanje neuroloških i psihijatrijskih stanja koja se ne pojavljuju pri rođenju, već tek nakon višegodišnjeg razvoja. Ako se ćelije osobe sa određenom genetskom promenom pretvore u organoid, naučnici mogu posmatrati kako se razlika razvija tokom vremena i u kojoj fazi počinje odstupanje od zdravog modela. Slično važi za testiranje lekova: umesto da se terapija proverava samo na veoma mladim neuronskim ćelijama, moguće je jednog dana imati laboratorijski model koji više podseća na kasniju životnu fazu. Naravno, dugotrajno održavanje takvih kultura zahteva izuzetno precizne uslove, a organoid nikada neće potpuno reprodukovati složenost pravog mozga koji neprekidno dobija signale iz tela i okoline.
Najzanimljivije pitanje istraživanja možda se krije upravo u vremenu. Ćelije nisu imale kalendar niti spoljašnji sat koji bi im govorio da je prošlo sedam godina, a ipak nisu ostale zauvek „mlade“. Unutrašnji biološki program nastavio je da se menja. To pokazuje da je deo razvoja zapisan u samim ćelijama i da može da se odvija čak i kada su izdvojene iz tela. Eksperiment je završen i organoidi koji su postavili rekord više se ne održavaju, ali otvorili su potpuno novo pitanje: koliko dugo ljudsko moždano tkivo u laboratoriji teorijski može da živi ako mu se obezbede odgovarajući uslovi? Odgovor još niko nema, ali sedam godina je pokazalo da granica očigledno leži mnogo dalje nego što se donedavno mislilo.
S.B.
