Stanford Üniversitesinden araştırmacılar, insan beyin dokusunun canlı bir organizma içerisinde nasıl geliştiğini ve hastalıklardan nasıl etkilendiğini incelemek amacıyla önemli bir çalışmaya imza attı. Bilim insanları, laboratuvarda geliştirilen insan beyin organoidlerini, genetik olarak değiştirilmiş farelerin beyinlerine naklederek insan beyin dokusunun canlı bir organizmada büyümesini gözlemledi.
Araştırmada, farelerin beyinlerindeki serebral korteks ve hipokampusun gelişimi genetik müdahaleyle büyük ölçüde sınırlandırıldı. Böylece nakledilen insan beyin dokusunun gelişebilmesi için fare beyninde geniş bir alan oluşturuldu.
Fare Beyninde Milyonlarca İnsan Hücresi Gelişti
Bilim insanları, bağışlanan deri hücrelerinin yeniden programlanması yoluyla laboratuvarda insan beyin organoidleri oluşturdu. Bu organoidlerden elde edilen hücreler daha sonra yeni doğmuş farelerin beyinlerine nakledildi.
Her enjeksiyonda yaklaşık 100 bin insan beyin hücresinin kullanıldığı çalışmada, nakillerin ardından fare beyninde yaklaşık 4 milyon insan beyin hücresinin geliştiği belirlendi. Bu hücrelerin, fare beyninin hacim olarak yaklaşık yarısını oluşturduğu aktarıldı.
İnsan Dokusu Fare Beynindeki Alanı Doldurdu
Nakilden yaklaşık üç ay sonra yapılan incelemelerde, insan beyin dokusunun farelerin kan dolaşımıyla bağlantı kurduğu görüldü. İnsan hücrelerinin, fare beyninde kendileri için oluşturulan alanın büyük bölümünü doldurduğu tespit edildi.
Araştırmacılar ayrıca bazı insan nöronlarının farelerin kendi beyin hücreleriyle ve omurilikleriyle bağlantılar oluşturduğunu gözlemledi. Bu bulgular, insan beyin dokusunun canlı bir organizmanın sinir sistemi içerisinde gelişimini ve çevresindeki hücrelerle etkileşimini incelemek açısından araştırmacılara yeni imkanlar sunuyor.
Birçok Nörolojik Hastalık İçin Kullanılabilecek
Araştırma ekibi, geliştirilen fare modelinin çeşitli nörolojik ve psikiyatrik hastalıkların araştırılmasında kullanılabileceğini belirtti. Modelin özellikle şizofreni, epilepsi, serebral palsi, zihinsel engellilik ve nadir demans türlerinin incelenmesine katkı sağlayabileceği ifade edildi.
Çalışmayı yöneten Stanford Üniversitesi Psikiyatri Profesörü Sergiu Pașca, insan beyninin son derece karmaşık yapısının ve canlı insan beynine doğrudan erişimin mümkün olmamasının, nöroloji ve psikiyatri alanlarında hastalıkların araştırılmasını zorlaştırdığını belirtti.
Pașca, geliştirilen yöntemin insan beyninin gelişimi ve işlevinin bazı yönlerini araştırmacıların incelemesine daha uygun hale getirmeyi amaçladığını ifade etti.
Araştırma Etik Tartışmaları Da Başlattı
İnsan beyin organoidlerinin hayvanların beynine nakledilmesi ise bilimsel sonuçların yanı sıra etik tartışmaları da gündeme getirdi. Özellikle hayvan refahı ile nakledilen insan beyin dokusunun bilinç veya acı hissi oluşturup oluşturamayacağı konuları araştırmanın önemli tartışma başlıkları arasında yer aldı.
Londra Ekonomi ve Siyaset Bilimi Okulundan hukuk profesörü Emily Jackson, hayvan refahının dikkate alınması gereken temel konulardan biri olduğunu belirterek, nakledilen insan dokusunun hayvanlar üzerindeki etkilerinin yakından takip edilmesi gerektiğini söyledi.
Cambridge’deki MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarından Madeline Lancaster ise yöntemin, özellikle hastalıkların ve tedavilerin canlı bir organizma üzerinde incelenmesini gerektiren çalışmalarda yararlı olabileceğini ifade etti. Lancaster, buna karşın oluşturulan modelin insan beyninin doğal gelişimini anlamak açısından bazı sınırlılıklara sahip olabileceğine dikkat çekti.
Araştırmanın sonuçları bilim dünyasının önde gelen yayınlarından “Nature” dergisinde yayımlandı.
