طور باحثون في جامعة ستانفورد طريقة لزراعة آلاف الورجانويدات الدماغية المتطابقة باستخدام صمغ الزانثان، وهو إضافة غذائية شائعة، لمنع التصاقها ببعضها البعض. هذا الاختراق، الذي قاده سيرجيو باسكا وسارة هيلشورن، يمكن اختبارات واسعة النطاق لتطور الدماغ وفحص الأدوية. يمكن أن يتقدم هذه التقنية الدراسات حول اضطرابات مثل التوحد والفصام.
لمدة تقارب عقد من الزمان، قاد برنامج تنظيم الدماغ في ستانفورد استخدام الخلايا الجذعية لإنشاء هياكل ثلاثية الأبعاد تشبه الدماغ تُعرف باسم الورجانويدات العصبية البشرية والأسيمبلويدات. أُطلق في عام 2018 تحت معهد وو تساي للعلوم العصبية في ستانفورد، يجمع البرنامج خبراء في العلوم العصبية والكيمياء والهندسة لدراسة الدوائر العصبية واضطرابات التطور العصبي واتصال الدماغ.
كان العائق الرئيسي هو توسيع الإنتاج: غالباً ما تندمج الورجانويدات، مما يؤدي إلى دفعات غير متسقة. في البداية، منذ حوالي اثني عشر عاماً، كان سيرجيو باسكا، مدير البرنامج وأستاذ كينيث تي. نوريس جونيور في الطب النفسي وعلم السلوك، ينتج فقط حفنة. "في الأيام الأولى، كان لدي ثمانية أو تسعة منها، وسميت كل واحدة باسم كائنات أسطورية"، تذكر باسكا.
لمعالجة ذلك، تعاون باسكا مع مهندسة المواد سارة هيلشورن. اختبرت فريقهم 23 مادة متوافقة بيولوجياً ووجدوا أن صمغ الزانثان يمنع التكتل دون التأثير على التطور. كما هو مفصل في ورقة بحثية في مجلة Nature Biomedical Engineering لعام 2025، يسمح هذا الإضافة البسيطة بنمو متسق في الدفعات. "يمكننا الآن صنع 10,000 منها بسهولة"، قال باسكا. يتم مشاركة الطريقة بحرية، مع اعتماد عدة مختبرات عليها بالفعل.
لإظهار قيمتها، زرع المؤلف المشارك الرئيسي غينتا نارازاكي 2,400 ورجانويد وفحصها ضد 298 دواء معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. أعاقت عدة منها، بما في ذلك علاج لسرطان الثدي، النمو، مما يبرز مخاطر محتملة للدماغ النامي، وهي معلومات حاسمة بما أن مثل هذه الأدوية نادراً ما تُختبر على النساء الحوامل أو الرضع بسبب الاعتبارات الأخلاقية.
يهدف فريق باسكا الآن إلى تطبيق التقنية على الحالات النفسية العصبية. "معالجة هذه الأمراض مهمة جداً، لكن إلا إذا قمت بتوسيع النطاق، لا توجد طريقة لإحداث فرق"، قال. تعد هذه الابتكار وعدًا بأبحاث أكثر دقة في اضطرابات الدماغ وتطوير أدوية أكثر أماناً.