細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授薇薇安伽馬(Vivian Gama)和機(jī)械工程與生物醫(yī)學(xué)工程副教授萊昂貝倫(Leon Bellan)獲得了23，000美元，由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院資助，為期三年，旨在推動(dòng)創(chuàng)新大腦研究的神經(jīng)技術(shù)倡議。
研究人員將開發(fā)三維腦組織和相關(guān)組織——體外生產(chǎn)的小號(hào)的微型和簡(jiǎn)化版本——這類似于24至25周后設(shè)想的人腦。SE將為大腦發(fā)育提供一個(gè)無與倫比的窗口，目前可能成為不可治愈的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
該基金會(huì)將匯集研究人員，包括化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程助理教授、醫(yī)學(xué)助理教授埃漢胡安利普曼、何塞戈麥斯阿和美國(guó)科羅拉多大學(xué)兒科發(fā)育生物學(xué)副教授朱莉根塔爾。
大多數(shù)神經(jīng)發(fā)育障礙都沒有治療方法，因?yàn)闆]有辦法識(shí)別大腦如何發(fā)育的最早信號(hào)。伽馬說：“通過了解使大腦成為大腦的知識(shí)，我們可以更好地利用人類的疾病機(jī)制，這可能對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)非常有力。
如今，類器官發(fā)育的最新策略是在第二步融合兩個(gè)獨(dú)立的腦區(qū)。目前，該模型缺乏支持組織，如腦膜-分子腦細(xì)胞層，保存大腦皮層發(fā)育所需的信號(hào)。沒有腦膜，類器官就不能真正反映自然發(fā)育。
Beran說：“我們希望通過一種更類似于早期大腦發(fā)育中出現(xiàn)的信號(hào)類型的方法來實(shí)現(xiàn)相同的區(qū)域復(fù)雜性。”“我們正在水凝膠生物材料中構(gòu)建信號(hào)生物分子的梯度，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的大腦器官?！笔褂眠@種最先進(jìn)的組織工程技術(shù)，研究人員可以將類似器官的身體暴露在更類似自然發(fā)育的環(huán)境中。
類器官是由人類誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞產(chǎn)生的。這些干細(xì)胞被重新編程為成纖維細(xì)胞(產(chǎn)生膠原蛋白和結(jié)締組織的細(xì)胞)，保留患者的遺傳信息。伽馬解釋說，有了這項(xiàng)技術(shù)，研究人員可以直接比較對(duì)照樣本干細(xì)胞和疾病樣本干細(xì)胞的數(shù)據(jù)。該方法在神經(jīng)發(fā)育障礙的建模和理解方面具有巨大的新潛力。
在發(fā)布會(huì)上，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院大腦計(jì)劃主任John Yi表示，“大腦借用計(jì)劃支持最近的發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)，為該計(jì)劃的下一階段提供支持，并為專注于人類大腦疾病的重大變革項(xiàng)目和新型干預(yù)措施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“我們正在接近大腦所有組成部分的完整列表，并學(xué)習(xí)這些部分如何協(xié)同工作。這些知識(shí)將使我們能夠開發(fā)更好的治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病和神經(jīng)精神疾病的方法。”
Gama和Bellaan說，BRAIN Initiative贈(zèng)款最令人興奮的部分是能夠組建一個(gè)擁有廣泛專業(yè)知識(shí)的團(tuán)隊(duì)來解決多維問題。贈(zèng)款還為團(tuán)隊(duì)提供了測(cè)試多種方法的罕見能力。Beran說：“要解決這些復(fù)雜的問題，需要統(tǒng)一多個(gè)學(xué)科，這凸顯了范德比爾特研究的多學(xué)科性質(zhì)。”
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