Η Κίνα ανακοίνωσε μια εξαιρετικά φιλόδοξη διεθνή συνεργασία με στόχο τη λεπτομερή χαρτογράφηση των εγκεφάλων πρωτευόντων, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, μέσα στα επόμενα 25 χρόνια. Το πρόγραμμα, που παρουσιάστηκε σε συνέδριο στη Σαγκάη στις 20 Σεπτεμβρίου, φέρει το όνομα International Consortium for Primate Brain Mapping (ICPBM) και φιλοδοξεί να αποκαλύψει σε πρωτοφανή ανάλυση την «αρχιτεκτονική» του εγκεφάλου.
Από τη θεωρία στην πράξη
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και δεκαετίες κάποιες βασικές λειτουργίες του εγκεφάλου – τη δημιουργία μνήμης στον ιππόκαμπο ή την αντίδραση «μάχης ή φυγής» στην αμυγδαλή. Ωστόσο, η πλήρης καταγραφή των 86 δισεκατομμυρίων νευρώνων και του αντίστοιχου αριθμού γλοιακών κυττάρων παραμένει άπιαστος στόχος. Το ICPBM φιλοδοξεί να καλύψει αυτό το κενό δημιουργώντας πολυεπίπεδους άτλαντες (multiomic atlases) που θα περιλαμβάνουν όλους τους τύπους κυττάρων, τα γονιδιακά τους προφίλ και τις διασυνδέσεις τους σε όλο τον εγκέφαλο.
Στο πρόγραμμα θα μελετηθούν εγκεφαλικά δείγματα από μαρμοζέτο, μακάκο αλλά και ανθρώπους σε διάφορα στάδια ζωής, από την ανάπτυξη μέχρι τη γήρανση και τις παθολογικές καταστάσεις όπως η άνοια ή το Alzheimer’s.
Ένα σχέδιο χωρίς προηγούμενο
«Η κλίμακα αυτού που σχεδιάζεται είναι εντυπωσιακή», σχολίασε ο Marcello Rosa, νευροεπιστήμονας στο Monash University. Αν και κάποιοι μπορεί να θεωρήσουν ανέφικτο το έργο σε διάστημα 25 ετών, οι επιστήμονες διαβεβαιώνουν ότι τα τεχνικά εμπόδια αντιμετωπίζονται συστηματικά. Ο Hongkui Zeng, διευθυντής του Allen Institute for Brain Science, σημείωσε πως τα αποτελέσματα του εγχειρήματος «θα έχουν τεράστιο αντίκτυπο στον τομέα».
Η κοινοπραξία συγκεντρώνει ήδη εννέα ιδρύματα από Αυστραλία, Κίνα, Γερμανία, Ουγγαρία, Ινδία, Νότια Κορέα και Ισπανία, ενώ συμμετέχουν περισσότεροι από 100 επιστήμονες από 25 χώρες. Αν και αμερικανικά ιδρύματα δεν έχουν επισήμως ενταχθεί λόγω γεωπολιτικών εντάσεων, μεμονωμένοι ερευνητές από τις ΗΠΑ λαμβάνουν μέρος.
Η Σαγκάη και η κεντρική κυβέρνηση της Κίνας έχουν δεσμευθεί να χρηματοδοτήσουν το σχέδιο, με τη δημιουργία ενός κεντρικού κόμβου που θα προσφέρει τεχνολογίες απεικόνισης σε κλίμακα υπομικρόμετρου, πρόσβαση σε εγκεφαλικούς ιστούς από αυτοψίες και πλατφόρμα διαδικτυακής διαμοίρασης δεδομένων.
Επιστημονικά και ιατρικά οφέλη
Η χαρτογράφηση αυτή αναμένεται να φωτίσει μηχανισμούς που σχετίζονται με νευρολογικές παθήσεις όπως τα εγκεφαλικά επεισόδια ή η νόσος Alzheimer’s, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες θεραπείες. Παράλληλα, μπορεί να προσφέρει ενδείξεις για τις νοητικές λειτουργίες που κάνουν τον άνθρωπο μοναδικό.
Οι ερευνητές βασίζονται σε προηγούμενες επιτυχίες. Τα τελευταία χρόνια έχουν χαρτογραφηθεί πλήρως μικρότεροι εγκέφαλοι, όπως της μύγας Drosophila και του zebrafish. Το 2023, η ομάδα της Zeng παρουσίασε έναν πλήρη άτλαντα του εγκεφάλου ποντικού, ενώ εκτιμάται ότι το πλήρες «σχέδιο καλωδίωσης» του ίδιου εγκεφάλου μπορεί να ολοκληρωθεί σε 5 έως 10 χρόνια.
Η πρόκληση ωστόσο αυξάνεται όσο μεγαλώνει το μέγεθος: ο εγκέφαλος ενός μαρμοζέτου περιέχει πάνω από 1 δισεκατομμύριο κύτταρα, ενός μακάκου περίπου 13 δισεκατομμύρια, ενώ ο ανθρώπινος εγκέφαλος αγγίζει τα 86 δισεκατομμύρια. «Καμία χώρα ή ίδρυμα δεν μπορεί μόνο του να ολοκληρώσει το έργο σε αυτή την κλίμακα», εξηγεί ο Dong Won Kim από το Aarhus University.
Τεχνολογίες αιχμής και κινεζικό προβάδισμα
Η Κίνα επενδύει δυναμικά σε τεχνολογίες αιχμής, όπως η πλατφόρμα Stereo-cell της εταιρείας BGI Group, που μπορεί να αναλύει σχεδόν 1 εκατομμύριο κύτταρα σε ένα μόνο chip, ακόμη και από δείγματα διατηρημένα σε παραφίνη. Επιπλέον, τα ερευνητικά της κέντρα σε Suzhou, Hainan και Shenzhen διαθέτουν υπερσύγχρονες εγκαταστάσεις απεικόνισης, ενώ οι κανονισμοί για πειράματα σε μη ανθρώπινα πρωτεύοντα είναι λιγότερο περιοριστικοί σε σχέση με άλλες χώρες.
Σύμφωνα με τον Mu-ming Poo, επικεφαλής του ICPBM, η Κίνα δεσμεύεται να τηρεί ή και να υπερβαίνει τα διεθνή πρότυπα ηθικής στις έρευνες με ζώα, παρά τα πλεονεκτήματα που έχει από τη χαλαρότερη ρύθμιση.
Διεθνείς συνεισφορές και πολιτικές προκλήσεις
Το εγχείρημα όμως δεν είναι αποκλειστικά κινεζικό. Το Indian Institute of Technology στη Madras αναλύει κυτταρικούς τύπους από δεκάδες ανθρώπινους εγκεφάλους, ενώ το Ιράν στήνει μια εθνική μονάδα πρωτευόντων στην Τεχεράνη. Παράλληλα, η κοινοπραξία SYNAPSE, που συγκεντρώνει ασιατικά εργαστήρια με ισχυρούς επιταχυντές ακτινών-Χ, σχεδιάζει να χαρτογραφήσει ανθρώπινο εγκέφαλο σε υποκυτταρικό επίπεδο.
Ωστόσο, η διεθνής συνεργασία δεν είναι δεδομένη. Ο Chao Sun από το Aarhus University εξέφρασε την ελπίδα το ICPBM να αντέξει σε μια περίοδο που πολλές χώρες στρέφονται σε απομονωτικές πολιτικές. Από την πλευρά τους, οι ΗΠΑ περιορίζουν τη συνεργασία με ξένα εργαστήρια, αν και το BRAIN Initiative εξακολουθεί να υποστηρίζει μερικά διεθνή πρότζεκτ.
Η Zeng από το Allen Institute επισημαίνει ότι οι αμερικανικές και κινεζικές προσπάθειες είναι «συμπληρωματικές», με τις ΗΠΑ να εστιάζουν περισσότερο σε μοριακές μελέτες και την Κίνα να προχωρά σε ανατομική χαρτογράφηση. «Αν και δεν μπορούμε να συνεργαστούμε άμεσα με το ICPBM αυτή τη στιγμή, ελπίζω να υπάρξει συντονισμός», ανέφερε.
Ένα στοίχημα για το μέλλον
Το ICPBM είναι μια τολμηρή απόπειρα που συνδυάζει τεχνολογία αιχμής, διεθνή συνεργασία και πολιτική βούληση. Αν πετύχει, θα αλλάξει ριζικά τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τον εγκέφαλο – όχι μόνο των πρωτευόντων, αλλά και τον ανθρώπινο. Και ίσως, μέσα από τις λεπτομέρειες των κυτταρικών κυκλωμάτων, να πλησιάσουμε στην απάντηση του πιο δύσκολου ερωτήματος: τι μας κάνει αυτό που είμαστε.
[via]
