Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Bu teknik, bulgularını Nature dergisinde yayınlayan Madaline Lancaster ve arkadaşları tarafından 2013 yılında geliştirildi. Araştırmacılar, diğer hücre tiplerine dönüşme kapasitesi olan insan kök hücresi ile işe başladı. Bu hücrelerin kendilerini yenileyebiliyor olması; onların farklı bir hücre tipine dönüşmeden bölünebildikleri anlamına geliyor. Bu özellik de araştırmacıların, kök hücre kültürlerini petri kabında üretebilmesine olanak sağlıyor.

Bilim insanları, bu hücrelerin nöronlara dönüşmesini uyarmak için tam da doğru olan besin kokteylini ilave ediyor. Bu da; moleküller hücrenin nörona dönüşmesini uyaran hücre içi sinyal iletim yollarını etkinleştiriyor. Daha sonra bir iskelet içerisindeki bu hücreler, dönen bir hazneye inkube ediliyor. Bu haznenin işlevi besin emilimini kolaylaştırmak. Hücreler 8-10 güne kadar, nöral hücreler formuna geliyor ve 1-2 aya kadar neredeyse bir bezelye tanesi büyüklüğündeki serebral organoidlere dönüşüyor.

Serebral organoidler, kültürde üretilmiş sıradan hücrelerin aksine kendilerini “deney kabındaki beyinler” olarak adlandırabileceğimiz noktaya getiren birçok özellik sergiliyor. Gerçek bir insan beyni gibi, serebral organoidlerdeki nöronlar da kendilerini beynin spesifik özelliklerine sahip farklı bölgeleri olarak organize ediyor. 

Bu bölgeler ön beyin, arka beyin, retina ve diğer nöral doku tiplerinin yapısını kazanabilir. Gerçek dokuda olduğu gibi, farklı nöron tipleri kendi bölgesini oluşturabilir ve farklı bölgedeki bu nöronlar birbiriyle iletişim kurmak için bağlantı oluşturabilirler.

 “Ancak, organoidler giderek daha karmaşık hale geliyor ve bu bazı endişelere neden oluyor”

Bu tekniğin insan hastalıkları araştırmalarında yararlı olup olmadığını test etmek için; mikrosefalisi olan bir hastadan serebral organoid üretildi. Bu bozuklukta beyin, anormal derecede küçük olur ve tipik olarak bilişsel sorunlar eşlik eder. Bu hastadan üretilen organoidin aynı yaştaki kontrol grubundan üretilen organoidden daha küçük bulunması araştırmacıları memnun etti. 

Bu iki mini beyinin karşılaştırılmasında, hastadan üretilen organoidin kontrol grubundan alınandan daha az organize olduğu ve nöral kök hücrelerin hücre döngüsünden çok daha erken çıktıkları -bunun anlamı artık sayısını arttırmak için bölünemeyecek olmasıdır- gözlemlendi. Başka bilim insanları da artık insan sağlığını tehdit eden diğer hastalıklara çözüm bulmak için serebral organoidleri kullanıyor. (Zika virüsünün neden olduğu mikrosefali gibi.)

“Deney kabındaki beyinler” biyoetik ile uğraşan araştırmacılar arasında bazı tartışmalara neden oldu. Şu anda organoidler, bir insan beyninin çok basit modelleri ve neredeyse 9 haftalık bir fetüsünkiyle aynı. Ancak, organoidler giderek daha karmaşık hale geliyor ve bu bazı endişelere neden oluyor. Geçtiğimiz aylarda, 17 önemli sinirbilimci Nature’da gelecekte sorun olabilecek konular hakkında bir tenkit yayınladı. 

Eleştiriler arasında kültürde üretilmiş beyinlerin ne kadar “hissedebilir” olduklarının incelenmesi gerektiği var. Bu durumda çıkan sonuç; daha fazla insana benzeyecek “hayvan-insan” kimeralarının yapılmasının riski olduğu. Kulağa bilim kurgu gibi gelse de, araştırmacılar insanlardan üretilen serebral organoidlerin kemirgen beyine yerleştirildiğinde başarılı olduğunu açıkladı. Demek oluyor ki; etik sorunlar, dikiz aynasında görünenden daha yakın yakın.Kaynak

ncbi.nlm.nih.gov