Studija sa Johns Hopkins University koristi organoide — mini‑moždane stvorene od krvi i kože pacijenata — da identifikuje neuronske obrasce povezane sa šizofrenijom i bipolarnim poremećajem. Mašinsko učenje prepoznalo je elektrofiziološke potpise koji su klasifikovali poreklo uzoraka sa 83% tačnosti, a tačnost je porasla na 92% uz električnu stimulaciju. Iako obećavajući, nalazi zahtevaju dalju validaciju zbog jednostavnosti organoida u odnosu na ljudski mozak.
Mini‑moždani Otkrivaju Neuronske Potpise Šizofrenije i Bipolarnog Poremećaja
Wired brain
Mini‑moždani, poznati i kao organoidi, omogućavaju naučnicima da ispituju strukturu i aktivnost ljudskog mozga bez intervencije nad živim osobama. Nova studija istraživača sa Johns Hopkins University iskoristila je ove smanjene modele kako bi identifikovala neuronske obrasce povezane sa šizofrenijom i bipolarnim poremećajem.
Organoidi veličine graška stvoreni su iz krvi i kožnih ćelija osoba sa dijagnozama šizofrenije ili bipolarnog poremećaja, kao i iz uzoraka zdravih kontrola. Istraživači su dobili tri grupe mini‑mozdana radi poređenja.
Mini-brains were grown using cell samples from 24 volunteers. (Cheng et al.,APL Bioeng., 2025)
Modeli su uzgajani da razviju neuronske tipove karakteristične za prefrontalni korteks — regiju odgovornu za planiranje, donošenje odluka i druge viševršinske kognitivne funkcije. Svaki organoid bio je dug oko 3 mm i analiziran je na mikročipu pomoću senzora za merenje električne aktivnosti.
Mašinsko učenje i elektrofiziološki potpisi
Tim je primenio algoritme mašinskog učenja koji su obučeni da prepoznaju obrasce u neuronskoj komunikaciji. Automatska analiza identifikovala je električne potpise koji su bili različiti za organoide poreklom iz osoba sa šizofrenijom ili bipolarnim poremećajem.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Ti obrasci omogućili su klasifikaciju uzoraka sa tačnošću od 83%. Kada su organoide dodatno podvrgli blagoj električnoj stimulaciji, tačnost se povećala na 92%, što ukazuje da su razlike u neuronskom ponašanju izraženije kada su ćelijske mreže aktivne.
„Bar na molekularnom i elektrofiziološkom nivou možemo proveriti šta ne funkcioniše u ovim ‘mozdanima u šolji’ i razlikovati organoide zdravih osoba od onih osoba sa šizofrenijom ili bipolarom,“ kaže biomedicinska inženjerka Annie Kathuria sa Johns Hopkins University.
Ograničenja i perspektive
Iako organoidi otvaraju nove mogućnosti, oni su znatno manje složeni od punog ljudskog mozga i ne reprodukuju sve njegove funkcije. Potrebno je dodatno istraživanje da se utvrdi koliko se ovi elektrofiziološki potpisi poklapaju sa obrascima u živim ljudskim mozgovima i kolika je njihova klinička primenljivost.
U budućnosti, autor(ke) studije vide primenu organoida za razvoj objektivnijih dijagnostičkih testova i za prekliničko testiranje lekova prilagođenih pacijentima. Rad je objavljen u časopisu APL Bioengineering.
Napomena o etici: Korišćenje organoida podrazumeva stručni nadzor i etičke smernice, posebno u radu sa ćelijskim uzorcima pacijenata i potencijalnim translacionim istraživanjima.
Pomozite nam da budemo bolji.
