วิธีการใหม่สำหรับการอนุมานการเคลื่อนไหวของเซลล์สมองในระหว่างการพัฒนาของทารกในครรภ์

การสร้างสมองของมนุษย์ยังคงเป็นกระบวนการที่ลึกลับเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งแข่งจากท่อประสาทของตัวอ่อนไปจนถึงเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อถึงกันมากกว่า 100 พันล้านเซลล์ในสมองของทารกแรกเกิด เพื่อให้บรรลุความมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมชีวภาพนี้ โดยเฉลี่ยแล้ว สมองของทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนาจะต้องเติบโตในอัตราประมาณ 250,000 เซลล์ประสาทต่อนาทีตลอดระยะเวลาของการตั้งครรภ์

เซลล์ประสาทเหล่านี้มักถูกสร้างขึ้นห่างไกลจากที่ที่พวกมันจะอาศัยอยู่และทำงานในสมองใหม่ในที่สุด การย้ายถิ่นที่ไม่เคยมีการศึกษาในมนุษย์โดยตรงในแบบจำลองของสัตว์โดยใช้สารติดตามทางเคมีหรือทางชีววิทยา จนถึงตอนนี้.

ในบทความฉบับใหม่ที่เผยแพร่ออนไลน์ 20 เมษายน 2022 ใน ธรรมชาตินักวิทยาศาสตร์จากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก และสถาบัน Rady Children’s Institute of Genomic Medicine กล่าวถึงวิธีการใหม่ในการอนุมานการเคลื่อนไหวของเซลล์สมองของมนุษย์ในระหว่างการพัฒนาของทารกในครรภ์ โดยการศึกษาผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีที่เพิ่งเสียชีวิตจากสาเหตุตามธรรมชาติ

ทุกครั้งที่เซลล์แบ่งออกเป็นสองเซลล์ลูกสาว โดยบังเอิญ มีการกลายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้นอย่างน้อยหนึ่งครั้ง ซึ่งทิ้งร่องรอยของเกล็ดขนมปังไว้ซึ่งสามารถอ่านออกโดยซีเควนเซอร์ดีเอ็นเอสมัยใหม่.”

Joseph Gleeson, MD, ผู้เขียนอาวุโสด้านการศึกษา, Rady Professor of Neuroscience, School of Medicine, University of California-San Diego

กลีสันยังเป็นผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยด้านประสาทวิทยาที่สถาบันเด็กเรดี้เพื่อการแพทย์จีโนมอีกด้วย

“ด้วยการพัฒนาวิธีการอ่านการกลายพันธุ์เหล่านี้ทั่วทั้งสมอง เราสามารถเปิดเผยข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญว่าสมองของมนุษย์ก่อตัวอย่างไร เมื่อเทียบกับสายพันธุ์อื่นๆ”

แม้ว่าจะมีฐาน DNA 3 พันล้าน -; และมากกว่า 30 ล้านล้านเซลล์ในร่างกายมนุษย์ -; กลีสันและเพื่อนร่วมงานได้จดจ่อกับความพยายามของพวกเขาในการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอเพียงไม่กี่ร้อยครั้งที่อาจเกิดขึ้นในช่วงการแบ่งเซลล์สองสามครั้งแรกหลังจากการปฏิสนธิของตัวอ่อนหรือในช่วงแรกของการพัฒนาสมอง โดยการติดตามการกลายพันธุ์เหล่านี้ทั่วทั้งสมองในบุคคลที่เสียชีวิต พวกเขาสามารถสร้างพัฒนาการของสมองมนุษย์ขึ้นใหม่เป็นครั้งแรก

เพื่อทำความเข้าใจประเภทของเซลล์ที่แสดงการกลายพันธุ์ของเกล็ดขนมปัง พวกเขาได้พัฒนาวิธีการแยกเซลล์หลักแต่ละประเภทในสมอง ตัวอย่างเช่น การทำโปรไฟล์การกลายพันธุ์ในเซลล์ประสาทกระตุ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ประสาทที่ยับยั้ง พวกเขายืนยันความสงสัยที่มีมาช้านานว่าเซลล์ทั้งสองชนิดนี้ถูกสร้างขึ้นในเขตเชื้อโรคต่างๆ ของสมอง จากนั้นจึงผสมเข้าด้วยกันในเยื่อหุ้มสมองชั้นนอกสุด ของอวัยวะ

อย่างไรก็ตาม พวกเขายังค้นพบว่าการกลายพันธุ์ที่พบในซีกซ้ายและซีกขวาของสมองนั้นแตกต่างจากกัน บ่งบอกว่า -; อย่างน้อยในมนุษย์ -; ซีกสมองทั้งสองแยกออกจากกันระหว่างการพัฒนาเร็วกว่าที่เคยสงสัย

Martin W. Breuss, PhD, อดีตนักวิทยาศาสตร์โครงการที่ UC San Diego และปัจจุบันเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ UC San Diego กล่าวว่าผลลัพธ์มีผลกับโรคบางชนิดในมนุษย์ เช่น โรคลมบ้าหมูที่รักษายาก ซึ่งผู้ป่วยจะมีอาการชักที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและจำเป็นต้องได้รับการผ่าตัด คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยโคโลราโด

แหล่งที่มา:

มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย – ซานดิเอโก

การอ้างอิงวารสาร:

Breuss, MW, et al. (2022) โมเสกโซมาติกเผยให้เห็นการกระจายแบบโคลนของการพัฒนานีโอคอร์ติคอล ธรรมชาติ. doi.org/10.1038/s41586-022-04602-7

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*