نجح تكامل الكيسة الأريمية بين الأنواع (IBC) (أي التكامل عن طريق الحقن المجهري للخلايا الجذعية من الأنواع الأخرى في أجنة مرحلة الكيسة الأريمية) في توليد أنسجة الدماغ الأمامي للفئران في الفئران والتي كانت سليمة من الناحية الهيكلية والوظيفية. وفي دراسة ذات صلة، وجد أيضًا أن النشاط التشابكي بين الجرذ والفأر كان مدعومًا وأن الدوائر العصبية الاصطناعية المبنية من نوعين مختلفين يمكن أن تعمل في دماغ سليم.
تم الإبلاغ عن مكملات الكيسة الأريمية، أي تكملة الأعضاء الناقصة وراثيًا عن طريق الحقن المجهري للخلايا الجذعية في أجنة مرحلة الكيسة الأريمية، لأول مرة في عام 1993. وشمل ذلك تكملة الخلايا اللمفاوية التائية والبائية في الفئران الناقصة عن طريق الحقن الدقيق للخلايا الجذعية الجنينية الفأرية السليمة (mESCs) في الكيسة الأريمية. -مرحلة الأجنة.
التكامل عن طريق الحقن المجهري للخلايا الجذعية من الأنواع الأخرى في توليد أجنة في مرحلة الكيسة الأريمية الوهم بين الأنواع كان ناجحًا في عام 2010 عندما تم استكمال الفئران التي تعاني من نقص PDX1 ببنكرياس الفئران. وضع هذا الإنجاز الأساس للتقنية البيولوجية تكملة الكيسة الأريمية بين الأنواع (IBC).
منذ عام 2010، قطعت عملية تكامل الكيسة الأريمية بين الأنواع (IBC) شوطًا طويلًا (بما في ذلك التكامل مع الجينات البشرية مما يعني إمكانية تكوين الأعضاء البشرية من أجل زرع الأعضاء).
ومع ذلك، لا يمكن تحقيق أنسجة المخ من خلال IBC حتى الآن على الرغم من النجاحات العديدة التي تحققت مؤخرًا. الباحثون، الآن، يبلغون عن توليد أنسجة الدماغ الأمامي للفئران في الفئران من خلال IBC.
نجح فريق البحث في تطوير استراتيجية IBC المستندة إلى C-CRISPR. وقد ساعد هذا في الفحص السريع للجينات المرشحة وحدد أن نقص Hesx1 يدعم توليد أنسجة الدماغ الأمامي للفئران في الفئران عبر IBC. كانت أنسجة الدماغ الأمامي لدى الفئران البالغة سليمة من الناحية الهيكلية والوظيفية. لقد تطوروا بنفس وتيرة مضيف الفأر وحافظوا على ملفات تعريف النسخ الشبيهة بالفئران. ومع ذلك، انخفض معدل الخيمرية في خلايا الفئران تدريجيًا مع تقدم التطور، مما يشير إلى وجود حواجز خارجية أثناء تطور ما قبل الولادة في منتصف إلى أواخره.
في دراسة أخرى ذات صلة نشرت في وقت واحد، طبق الباحثون مكملات الكيسة الأريمية لبناء واختبار الدوائر العصبية بين الأنواع بشكل انتقائي للتحقق مما إذا كانت الدوائر العصبية المبنية من نوعين، يمكن أن تعمل في دماغ سليم.
تطورت الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي تم حقنها في الكيسة الأريمية في الفئران واستمرت في جميع أنحاء دماغ الفأر. تمت إعادة برمجة الخلايا العصبية الجرذية في القشرة الدماغية والحصين في مكان الفأر ودعمت النشاط التشابكي بين الجرذ والفأر. عندما تم إسكات الخلايا العصبية الشمية في الفأر، أعادت الخلايا العصبية في الفئران تدفق المعلومات إلى دوائر معالجة الرائحة. كما تم إنقاذ السلوك البدائي للبحث عن الطعام. وهكذا، أصبح بإمكان الفأر أن يستشعر العالم باستخدام خلايا عصبية من نوع آخر.
تحدد هذه الدراسة تكامل الكيسة الأريمية العصبية كأداة قوية لتحديد الآليات المحفوظة لنمو الدماغ واللدونة والإصلاح.
***
المراجع:
- هوانغ، J. وآخرون. 2024. توليد أنسجة الدماغ الأمامي للفئران في الفئران. خلية. المجلد 187، العدد 9، ص2129-2142.E17. 25 أبريل 2024. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.017
- ثروش، بريتيش تيليكوم وآخرون. 2024. دوائر حسية وظيفية مبنية من خلايا عصبية من نوعين. خلية. المجلد 187، العدد 9، ص2143-2157.E15. 25 أبريل 2024. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.042
***
 (i.e., complementation by microinjecting stem cells of other species into blastocyst-stage embryos) successfully generated rat forebrain tissue in mice which was structurally and functionally intact. In a related study, it was also found that the rat-mouse synaptic activity was supported and the synthetic neural circuits built from two different species could function in an intact brain.){kind=link}