Laboratuvarda İnsan Embriyo Beyni Üretildi
UCLA (Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles) ve Stanford Üniversitesi araştırmacılarından yapılan yeni bir araştırma, üç boyutlu insan kök hücresinden türetilen organoidlerin, insan beyninin gelişimine çarpıcı biçimde benzer bir şekilde olgunlaşabileceğini buldu.
İlk olarak organoid nedir ona bakalım.
Bir organoid laboratuvar ortamında (in vitro) üretilen ve gerçekçi mikro-anatomiyi gösteren üç boyutta bir organın minyatürleştirilmiş ve basitleştirilmiş bir versiyonudur.
Bir de kök hücre nedir ona da bakalım ve yazının ana konusuna geri dönelim.
Kök hücreler vücudun hammaddeleridir. Özel işlevlere sahip diğer tüm hücrelerin üretildiği hücreler. Vücutta veya laboratuvarda doğru koşullar altında kök hücreler bölünerek yavru hücreler adı verilen daha fazla hücre oluşturur. Bu yavru hücreler ya yeni kök hücreler (kendi kendini yenileme) ya da kan hücreleri, beyin hücreleri, kalp kası hücreleri veya kemik hücreleri gibi daha spesifik bir işleve sahip özel hücreler (farklılaşma) haline gelirler. Vücuttaki başka hiçbir hücre, yeni hücre türleri oluşturma konusunda doğal yeteneğe sahip değildir.
Laboratuvarda yapılan küçük embriyo beyinlerine, beyin organoidi adı veriliyor ve laboratuvarda kültüre edilerek yapay olarak büyütülmüş, beyne benzeyen minyatür bir organı tanımlanıyor.
İnsan beyni organoidleri, bilim insanlarının herhangi bir hücre tipi oluşturmasına izin veren embriyonik kök hücre benzeri bir duruma yeniden programlanmış deri veya kan hücrelerinden türetilen ve iPS hücreleri olarak da bilinen uyarılmış pluripotent kök hücreler (embriyonik kök hücre) kullanılarak oluşturulur. İPS, İndüklenmiş pluripotent kök hücre, pluripotent olmayan bir hücreden, bazı genleri üretmesi sağlanarak veya dışarıdan faktörler verilerek, farklılaşmanın tersine çevrilmesi sonucu elde edilen hücrelerdir.
Bu iPS hücreleri daha sonra beynin belirli bir bölgesinin hücresini oluşturmak için onları etkileyen özel bir kimyasal karışımına maruz bırakılır. Zaman ve doğru koşullarla hücreler, insan beyni gelişiminin çeşitli yönlerini sadık bir şekilde kopyalayan 3B yapılar oluşturmak için kendi kendini organize eder.
İnsan kök hücresinden türetilen organoidler, araştırmacılara beyin de dahil olmak üzere karmaşık organların nasıl geliştiğine ve hastalığa nasıl tepki verdiğine dair eşi görülmemiş bilgiler vererek tıp pratiğinde devrim yaratma potansiyeline sahiptir.
UCLA’dan Dr. Daniel Geschwind ve Stanford Üniversitesi’nden Dr. Sergiu Pasca, bir laboratuvar kabında 20 ay kadar büyütülen organoidlerin kapsamlı genetik analizini gerçekleştirdi. Bu 3B organoidlerin, olgunlaşmalarını insani gelişimin zaman çizelgesiyle senkronize olarak yönlendiren bir iç saati takip ettiğini buldular. Bir çok bilim insanı daha önce böyle bir çalışmanın olmadığını ve bu alan için önemli bir destek olacağını söylüyorlar. Bu çalışma ile organoidlerin olgunlaşabildiğini ve normal insan gelişiminin birçok yönünü çoğaltabildiğini gösterilmiş oldu. Böylece bir tabakta insan hastalıklarını incelemek için iyi bir model olduğunu söyleyebiliriz.
Birkaç yıldır araştırmacılar, epilepsi, otizm ve şizofreni gibi insan nörolojik ve nörogelişimsel bozukluklarını incelemek için insan beyni organoidlerini büyütüyorlar.
Çalışma, hücrelerin, bilim adamlarının şizofreni veya bunama gibi erişkin başlangıçlı hastalıkları daha iyi incelemesine olanak sağlayacak bir olgunluğa kadar büyütmenin mümkün olabileceğini gösteriyor.
Yazan: Bilge KAPLAN
Kaynak**
Kaynak***
Bir yanıt bırakın