మిరియం గింజంత మెదడు.. ఏడేళ్లుగా సజీవం!

మిరియం గింజంత పరిమాణంలో ఉన్న మెదడు కణజాలం.. ఏకంగా ఏడేళ్ల పాటు ల్యాబ్‌లో సజీవంగా ఉండటమే కాదు, కాలంతో పాటు మానవ మెదడులో జరిగే కొన్ని అభివృద్ధి మార్పులను కూడా అనుసరించడం శాస్త్రవేత్తలను ఆశ్చర్యానికి గురిచేస్తోంది. మానవ మూల కణాలతో తయారు చేసిన ఈ బ్రెయిన్‌ ఆర్గనాయిడ్స్‌ ద్వారా మెదడు ఎదుగుదల, నాడీ కణాల మార్పులు, నాడీ సంబంధిత వ్యాధులపై పరిశోధనలకు కొత్త అవకాశాలు తెరుచుకున్నాయి.

బ్రెయిన్‌ ఆర్గనాయిడ్స్‌ అంటే నిజమైన మానవ మెదడు కాదు. ఇవి ల్యాబ్‌లో ప్రత్యేక పరిస్థితుల్లో పెంచే చిన్న త్రీడీ మెదడు కణజాల నమూనాలు. వీటిలో న్యూరాన్లు, గ్లియల్‌ కణాలు వంటి వివిధ రకాల మెదడు కణాలు అభివృద్ధి చెందుతాయి. అయితే పూర్తి స్థాయి మెదడులో ఉండే సంక్లిష్ట నిర్మాణం, ఇంద్రియ అనుభవాలు, స్పృహ లేదా ఆలోచనా సామర్థ్యం వీటికి ఉండవు.

ఈ పరిశోధనలో ప్రత్యేకత ఏమిటంటే.. ఆర్గనాయిడ్స్‌ కొన్ని నెలలకే పరిమితం కాకుండా ఏడేళ్ల పాటు నిరంతరంగా జీవించగలిగాయి. అంతేకాదు, కాలం గడిచేకొద్దీ వాటిలో కనిపించిన జన్యు, కణస్థాయి మార్పులు మానవ మెదడు అభివృద్ధిలో కనిపించే కొన్ని దశలను పోలి ఉన్నట్లు పరిశోధకులు గుర్తించారు.

మొదటి దశలో పిండం ప్రారంభ మెదడు ఎదుగుదలకు సంబంధించిన లక్షణాలు కనిపించగా.. ఆ తర్వాత విద్యుత్‌ సంకేతాల ప్రసారం, సైనాప్స్‌ల ఏర్పాటు, గ్లియల్‌ కణాల అభివృద్ధి వంటి మార్పులు చోటుచేసుకున్నాయి. మరింత కాలం గడిచిన తర్వాత నాడీ కణాల పరిపక్వతకు సంబంధించిన లక్షణాలు కనిపించాయి.

ఇక్కడే మరో ఆసక్తికరమైన విషయం వెలుగులోకి వచ్చింది. ఆర్గనాయిడ్‌ కణాల్లో ఎపిజెనెటిక్‌ మార్పులు కాలక్రమేణా కొనసాగుతున్నట్లు పరిశోధకులు గుర్తించారు. అంటే.. కణాలు గతంలో దాటిన అభివృద్ధి దశలకు సంబంధించిన కొన్ని జీవసంబంధ గుర్తులను తమలో నిలుపుకున్నట్టుగా కనిపించాయి. ఇది సాధారణంగా చెప్పే జ్ఞాపకశక్తి కాదు; కణాల అభివృద్ధి చరిత్రకు సంబంధించిన జీవరసాయన సంకేతాలుగా అర్థం చేసుకోవాలి.

ఈ దీర్ఘకాలిక ఆర్గనాయిడ్స్‌ భవిష్యత్తులో నాడీ వ్యవస్థకు సంబంధించిన అనేక వ్యాధులపై పరిశోధనలకు ఉపయోగపడే అవకాశం ఉంది. ముఖ్యంగా ఆటిజం, స్కిజోఫ్రెనియా, అల్జీమర్స్‌, పార్కిన్సన్స్‌ వంటి పరిస్థితుల్లో మెదడు కణాలు కాలక్రమేణా ఎలా మారుతాయి? వ్యాధి ప్రారంభ దశలో ఏ మార్పులు చోటుచేసుకుంటాయి? అనే ప్రశ్నలకు సమాధానాలు వెతకడంలో ఇవి ఉపయోగపడవచ్చు.

అంతేకాదు, ఒక రోగి సొంత కణాల నుంచి ఆర్గనాయిడ్‌ను తయారు చేయగలిగితే.. ఆ వ్యక్తికి సంబంధించిన నిర్దిష్ట జన్యు మార్పులు మెదడు కణాలపై ఎలాంటి ప్రభావం చూపుతున్నాయో కూడా ప్రయోగశాలలో అధ్యయనం చేయవచ్చు. దీంతో భవిష్యత్తులో వ్యక్తిగతీకరించిన చికిత్సల అభివృద్ధికి కూడా మార్గం సుగమం కావచ్చని శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు.

ఈ పరిశోధనలో భాగంగా వేర్వేరు వయసుల ఆర్గనాయిడ్‌ కణాలను కలిపి చేసిన ప్రయోగం కూడా శాస్త్రవేత్తల దృష్టిని ఆకర్షించింది. చిన్న వయసున్న కణాలతో కలిసినప్పటికీ పాత కణాలు తమ అభివృద్ధి దశను పూర్తిగా మర్చిపోలేదు. బదులుగా అవి ముందే పరిపక్వత సాధించినట్లుగా ప్రవర్తించాయి.

దీంతో కణాల అభివృద్ధిని నియంత్రించే అంతర్గత ‘జీవ గడియారంపై మరింత లోతైన పరిశోధనలకు అవకాశం ఏర్పడింది. భవిష్యత్తులో ఈ గడియారాన్ని అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా మెదడు వృద్ధాప్యాన్ని, నాడీ సంబంధిత వ్యాధుల పురోగతిని అధ్యయనం చేయడం మరింత సులభం కావచ్చని పరిశోధకులు ఆశిస్తున్నారు.

మొత్తంగా చూస్తే.. మిరియం గింజంత పరిమాణంలో ఉన్న ఈ ఆర్గనాయిడ్స్‌ పరిమాణంలో చిన్నవైనా, మానవ మెదడు ఎదుగుదల, వృద్ధాప్యం, వ్యాధులపై పరిశోధనలకు మాత్రం భారీ అవకాశాలను అందిస్తున్నాయి. అయితే ఇవి నిజమైన మానవ మెదడుకు ప్రత్యామ్నాయం కాదనే విషయాన్ని శాస్త్రవేత్తలు స్పష్టం చేస్తున్నారు.