Sıçan beyinlerinde yetiştirilen insan mini organları
Beyin, mesane ve pankreas gibi organların minyatür, az gelişmiş versiyonları, dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlarda Petri kaplarında yetiştirilmektedir.
Kulağa Aldous Huxley’in bilimkurgu klasiği “Cesur Yeni Dünya”dan fırlamış gibi gelebilir, ancak organoid adı verilen bu insan hücresi grupları, bilim adamlarının daha şimdiden yeni yollar hastalıkları daha iyi anlamak için
En son gelişme, Çarşamba günü, uluslararası bir araştırmacı ekibinin Nature dergisinde, genç farelerin beyinlerine insan beyni organoidlerini başarılı bir şekilde yerleştirdiklerini açıkladıklarında geldi.
fareler olarak büyümekBilim adamlarının şizofreni ve otizm gibi karmaşık psikiyatrik bozuklukları araştırmasına izin veren organoidler de öyle olacak.
Dünya çapındaki laboratuvarlar, bu tür organoidleri kullanan araştırmaların farklı aşamalarındadır.
Fransa’daki Pasteur Enstitüsü’nde, patolojik ve fizyolojik yaşlanma laboratuvarının moleküler mekanizmalarında 2020’nin sonlarından bu yana binlerce beyin organoidi yetiştirildi.
Laboratuvarın içinde, bu küçük beyaz topların yüzlercesi 37 santigrat derecede (98 Fahrenhayt) saklanıyor, çünkü bir makine besinleri dolaştırmak ve bunların bir araya toplanmasını önlemek için sürekli hareket sağlıyor.
Üçüncü boyuta
Peki nasıl yetiştirildiler?
Doğada yumurtalar spermle döllendiğinde bir grup kök hücre oluşur. “Pluripotent” olarak adlandırılan bu kök hücreler, beyinden cilde kadar insan vücudundaki herhangi bir hücre tipine dönüşebilir.
Yaklaşık yirmi yıl önce Japon araştırmacı Shinya Yamanaka, yetişkinlerden hücre almanın ve onları daha önceki pluripotent durumlarına yeniden programlamanın bir yolunu buldu, yani tekrar herhangi bir hücreye dönüşebilirler.
Bu İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücreler (iPS) laboratuarda üretilebilir ve insan embriyonik kök hücrelerinin yok edilmesiyle ilgili bazı tartışmalardan kaçınmaları umulmaktadır.
Keşif, Yamanaka’ya 2012 yılında bir tıp Nobel Ödülü kazandırdı ve insan biyolojisi çalışmasında bir dönüm noktası oluşturması umulmaktadır.
Pasteur Enstitüsü’ndeki laboratuvar, beyin organoidlerini birkaç ay içinde yaklaşık üç ila dört milimetre boyutunda büyütmek için iPS hücrelerini kullandı.
Laboratuvar başkanı Miria Ricchetti, organoidlerin “insan beyin korteksinden çok daha basit” olduğunu söyledi.
“Bu organoidler, birbirleriyle etkileşime giren ve normal bir beyne kıyasla kendilerini doğru şekilde konumlandıran katmanlar oluşturan farklı hücre türlerinden yapılmıştır” dedi. AFP.
Bu, organoidlere “yaklaşık 20 haftalık gelişmekte olan bir insan beynine oldukça benzeyen üç boyutlu bir yapı” verir.
Bu büyüyen alandaki heyecanın bir nedeni de budur. Çoğu araştırma şu anda iki boyutlu hücreler üzerinde yürütülüyor, ancak organoidler bilim adamlarının üçüncü boyuta genişlemesine izin veriyor.
Ricchetti, “Bazı ilaçlar 2B hücreler üzerinde çalışacak – sonra 3B hücreler üzerinde çalışmadıklarını öğreneceğiz” dedi.
Organoidler uzaya gider
Organoidlerin, bir hastalığın farklı aşamalarını anlamanın yanı sıra yeni ilaçları test etmek için yeni bir yol sağlaması umulmaktadır. Örneğin, bir ilaçtaki moleküllerin nasıl çalıştığını ve toksik olup olmadığını öğrenmek için kullanılabilirler.
Bu aynı zamanda hayvanlar üzerinde bu tür testlerin daha az yapılması gerektiği anlamına da gelebilir.
Avusturya Moleküler Biyoteknoloji Enstitüsü’nde moleküler biyolog olan Juergen Knoblich, şu anda fareler veya sıçanlar üzerinde yürütülen birçok beyin deneyinin “primatlar üzerinde yapılması gerektiğini”, ancak bunun “çok tartışmalı” olduğunu da sözlerine ekledi.
Science Media Center’a verdiği demeçte, “İnsan kök hücrelerinden elde edilen organoid modeller umut verici ve bu çatışmayı çözüyor” dedi.
Ricchetti’nin ekibi, nadir ve ölümcül bir dejeneratif hastalık olan Cockayne sendromlu bir beynin gelişimini incelemek için organoidlerini kullanıyor.
Gelecek yıl, Pasteur Enstitüsü’nün örneklerinden bazıları, daha önce hiçbir organoidin gitmediği yerlere cesurca gidecek.
Organoidlerin bazıları, uzayda olmanın insan beyin hücrelerini moleküler düzeyde nasıl etkilediğini belirlemek için Uluslararası Uzay İstasyonuna gönderilecek.
