Ο νέος ηλεκτρονικός χάρτης του εγκεφάλου

Είναι ο μεγαλύτερος ως τώρα και αναμένεται να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών

Στην εικόνα αυτή του ανθρώπινου εγκεφάλου τα σημεία με τα θερμότερα χρώματα δείχνουν μεγαλύτερη γονιδιακή έκφραση ενώ εκείνα με τα ψυχρότερα χρώματα μικρότερη γονιδιακή έκφραση Credit: Allen Institute for Brain Science

Ουάσινγκτον

Ερευνητές του Ινστιτούτου Αllen για την Επιστήμη του Εγκεφάλου ολοκλήρωσαν τη δημιουργία του μεγαλύτερου ηλεκτρονικού χάρτη του εγκεφάλου ύστερα από τέσσερα  χρόνια σκληρής δουλειάς.

Ο Άτλας του Ανθρώπινου Εγκεφάλου (Human Brain Atlas) αποτελεί ένα διαδραστικό ερευνητικό εργαλείο το οποίο θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν την λειτουργία του πιο ολοκληρωμένου «υπολογιστή» που δεν είναι άλλος από τον εγκέφαλό μας. Η καλύτερη γνώση αναμένεται να οδηγήσει και σε καινούργιους δρόμους θεραπείας για διαφορετικές ασθένειες που «πλήττουν» τον εγκέφαλο.

Προηγμένα απεικονιστικά εργαλεία

Σύμφωνα με τον διευθύνοντα σύμβουλο του Ινστιτούτου Αλαν Τζόουνς οι πληροφορίες για τη δημιουργία του χάρτη προήλθαν από την ανάλυση δύο ανθρώπινων εγκεφάλων η λειτουργία των οποίων κατεγράφη με μαγνητική τομογραφία  (MRI) καθώς και με μια παραλλαγή της συμβατικής μαγνητικής τομογραφίας η οποία ονομάζεται απεικόνιση τανυστή διάχυσης (Diffusion Tensor Imaging, DTI).

Παράλληλα οι ειδικοί «κατακερμάτισαν» τους δύο εγκεφάλους και έλαβαν RNA από τον εγκεφαλικό ιστό. Χρησιμοποίησαν αυτό το RNA προκειμένου να «διαβάσουν» την λειτουργία των περίπου 25.000 γονιδίων του ανθρώπινου γονιδιώματος.

Λεπτομερής χαρτογράφηση

Ολες αυτές οι πληροφορίες συνέθεσαν τελικώς τον λεπτομερή χάρτη στον οποίον ο χρήστης μπορεί να αναζητήσει 1.000 ανατομικές περιοχές καθώς και περισσότερα από 100 εκατομμύρια σημεία που μαρτυρούν τη γονιδιακή έκφραση αλλά και τη βιοχημεία καθεμιάς από τις 1.000 αυτές περιοχές.

Για παράδειγμα ένας ερευνητής θα μπορούσε να δημιουργήσει πολύ γρήγορα μια τρισδιάστατη απεικόνιση των σημείων του εγκεφάλου στα οποία εκφράζονται οι βιοχημικοί στόχοι ενός αντικαταθλιπτικού φαρμάκου. Γενικότερα, ο νέος ολοκληρωμένος ηλεκτρονικός χάρτης αναμένεται να αποδειχθεί πολύτιμος για τους επιστήμονες που μελετούν τα «μυστικά» του εγκεφάλου και προσπαθούν να αναπτύξουν αποτελεσματικούς τρόπους αντιμετώπισης των παθήσεών του.

Το γονιδίωμα «υπηρετεί» τον εγκέφαλο

Είναι αξιοσημείωτο ότι κατά τη δημιουργία του χάρτη οι ερευνητές του Ινστιτούτου Allen ανακάλυψαν ομοιότητα στη βιοχημεία των δύο εγκεφάλων που ανέλυσαν η οποία έφθανε στο 94%. Ανακάλυψαν επίσης ότι ποσοστό τουλάχιστον 82% των ανθρώπινων γονιδίων εκφράζονται στον εγκέφαλο.

Σύμφωνα με τον κύριο Τζόουνς αυτό δεν θα έπρεπε να προκαλεί ιδιαίτερη έκπληξη: «Εάν αναλογιστεί κάποιος την πολυπλοκότητα των λειτουργιών που εκτελεί ο εγκέφαλος καθώς και την ποικιλία των διαφορετικών κυτταρικών τύπων του εγκεφάλου, δεν είναι περίεργο ότι το μεγαλύτερος μέρος του ανθρώπινου γονιδιώματος ‘υπηρετεί’ τον εγκέφαλο».

Χωρίς γυναικείο εγκέφαλο

Και οι δύο εγκέφαλοι που χρησιμοποιήθηκαν στο πλαίσιο του μεγάλου αυτού εγχειρήματος το οποίο κόστισε 55 εκατομμύρια δολάρια (περί τα 38 εκατομμύρια ευρώ) ανήκαν σε άνδρες. Το γεγονός αυτό προκάλεσε την αμερικανική εφημερίδα «The Wall Street Journal» να θέσει το ερώτημα για ποιον λόγο δεν περιελήφθη και γυναικείος εγκέφαλος στη μελέτη. Ο κύριος Τζόουνς απάντησε μέσω του Bloomberg ότι συνήθως οι δότες εγκεφάλου πεθαίνουν σε δυστυχήματα ή εξαιτίας καρδιακών επεισοδίων (και τα δύο αυτά αίτια θανάτου είναι συνήθως γένους …αρσενικού).

Ωστόσο προσέθεσε ότι η ερευνητική ομάδα εξετάζει αυτή τη στιγμή και έναν γυναικείο εγκέφαλο. Απώτερος στόχος είναι να χρησιμοποιηθούν συνολικά τουλάχιστον 10 εγκέφαλοι – ανδρών και γυναικών - για τον εμπλουτισμό του ηλεκτρονικού χάρτη.

Πηγή: Εφημερίδα "ΤΟ ΒΗΜΑ"