Bir laboratuvarda minyatür “insan beyni” geliştirildi. Bilim insanları bu yeni gelişmeyle nörolojik bozukluklar hakkında daha iyi sonuçlar elde etmeyi ümit ediyorlar.
Bezelye büyüklüğündeki yapılar, dokuz haftalık bir fetüste görülen beyin gelişimi düzeyine ulaştılar. Ancak düşünebilme yeteneğinden yoksunlar.
Nature dergisinde yayınlanan çalışma, daha önce nadir görülen hastalıklar hakkında bilgi edinmek için kullanıldı. Nörobilimciler bulguları şaşırtıcı ve etkileyici buldu. İnsan beyni, evrendeki en karmaşık yapılardan biridir.
Avusturya Bilimler Akademisi’nin Moleküler Biyoteknoloji Enstitüsü’ndeki bilim insanları, beynin gelişiminin en erken aşamalarındaki halini laboratuvarda üretti.
Beyin Banyosu
Uzmanlar, beyin ve omurilik – nöroektoderm- içinde gelişen embriyonun bir parçasını üretmek için, embriyonik kök hücreleri veya yetişkin deri hücrelerini kullandılar.
Bu dokunun büyürken tutunabilmesi için bir iskeleye ihtiyacı vardı. Bunun için küçük, jel bir damlacık içine yerleştirildi. Oksijenle beslenebilmesi için de besin banyosu görevi gören bir biyoreaktöre yerleştirildi.
Hücreler, serebral korteks, retina ve tam gelişmiş bir yetişkinin beyninde hafızanın büyük ölçüde yer aldığı hipokampüs gibi, beynin farklı bölgelerini geliştirdiler.
Araştırmacılar, bu kadar yakın ama mükemmellikten uzak olan beyin gelişiminin, dokuz haftalık bir fetüsün beyin gelişimiyle aynı olduğunu ifade ediyorlar.
Dokular iki ay sonra maksimum boyut olan yaklaşık 4 mm’ye ulaştı.
“Mini beyinler” neredeyse bir yıl boyunca hayatta kaldı. Ancak daha fazla büyümediler. Çünkü kan kaynağı yoktu. Sadece beyin dokusundan ibaretlerdi. Bu yüzden besin ve oksijen, beyne benzeyen bu yapının en iç bölgelerine kadar nüfuz edemedi.
Araştırmacılardan biri olan Dr Juergen Knoblich, “Organoidlerimizin işe yaradığı kısım, beynin gelişimini modellemek ve gelişimde bir soruna neden olan her şeyi incelemekti. Amacımız şizofreni ya da otizm gibi yaygın olan hastalıklara yönelmek. Bu hastalıkların oluşum süreçlerinde altta yatan sorunların beynin gelişimi sırasında ortaya çıktığı görüldü” şeklinde bir açıklamada bulundu.
Yeni tedavilerin gerçek beyin dokusu üzerinde test edilebilmesi için, artık ilaç araştırmalarında farelerin yerine bu yeni teknik kullanılabilir.
Akıllara Durgunluk Verici
Araştırmacılar daha önce laboratuvarda beyin hücreleri üretebilmişlerdi. Ancak bu seferki çalışmaları, bugüne dek yapılanlar arasında insan beynine en yakın olanıydı. Bu harika gelişme, nörobilim ve nöroloji dünyasını heyecanlandırdı.
Imperial College London’dan Profesör Paul Matthews, bu gelişmeyle ilgili olarak BBC’ye şunları söyledi: “Bence akıl almaz bir şey. Deriden bir hücre alıp, küçücük de olsa bir beyin geliştirildi. Bu minyatür beyin, yeni gelişen bir beynin davranışlarını göstermeye başladı. Bu olağanüstü bir şey. Şimdilik düşünemiyor. Bizim beyinlerimizin yaptığı gibi sahip olduğu bölgeleri arasında henüz bir iletişim kuramıyor. Ama bize gerçek bir başlangıç veriyor. Fakat bu, önemli gelişimsel beyin bozukluklarının çoğunu anlamamıza yardımcı olacak bir araç olacağa benziyor.”
Ekip, mikrosefali (beyindeki biyolojik ve zihinsel gelişim geriliği) adı verilen bir hastalığı araştırmak için bu yeniliği çoktan kullanmaya başladı. Bu hastalığa sahip olan kişilerde çok daha küçük beyin gelişimi görülür.
Ekip, bir mikrosefali hastasının cilt hücrelerinden bir “mini-beyin” üreterek, beyin gelişiminin nasıl değiştiğini inceledi.
Hücrelerin çok erken özelleşerek, çok kısa zamanda nöron olmaya eğilimli olduklarını gösterdiler. Bu durum, genç beyindeki hücrelerin, özelleşme öncesi yeterince yüksek bir sayıya ulaşamadığı anlamına geliyordu; bu da bezelye büyüklüğündeki “mini beyinler” in bile son boyutlarını etkilemişti.
Tüpteki Beyinler
Viyana’daki ekip bu aşamada herhangi bir etik sorun olduğuna inanmıyor. Ancak Dr Knoblich, “istenmeyen” bir durum olacağı için çok daha büyük beyinler geliştirmek istemediğini söyledi.
Oxford’daki John Radcliffe Hastanesi’nde danışman bir nörolog olan Dr. Zameel Cader, şimdiye kadar bu araştırmadan kaynaklanan herhangi bir etik sorunla karşılaşmadığını söyledi.
Cader, yaptığı açıklamada BBC’ye şunları söyledi: “Bu gelişme, bilinç ya da farkındalıktan veya dış dünyaya tepki vermekten halen çok uzak. Gelecekte elde edilebilecek ilerlemeler her zaman korkutur. Ama bu henüz çok basit bir adım.”
Plymouth Üniversitesi’ndeki Bilişsellik Enstitüsü’nden Dr Coath: “Bize, üzerinde çalışabileceğimiz, değişiklikler yapabileceğimiz ve gözlemleyebileceğimiz “gerçek beyin gibi bir şey” veren bu teknik tek kelimeyle heyecan verici. Eğer araştırmacılar haklıysa yani- ‘tüpteki beyin’ insan beyninin gelişimini taklit edecek şekilde gelişirse – o zaman gelişimsel hastalıkları inceleme potansiyelinin önü açılacak. Ama diğer hastalık türlerine uygulanabilirliği çok net değil. Yine de olasılığı var. Örneğin uyuşturucu testi çok daha sorunlu. Beyni etkileyen ilaçların çoğu, ruh hali, algı, vücut kontrolü, ağrı ve bir sürü başka şeyi etkiliyor. Bu beyin dokusuna benzer bir dokuda ise henüz bunlardan herhangi biri yok. ” açıklamasında bulundu.
Kaynak: bilimoloji.com
