Beş Farklı Kişinin Hücrelerinden Yapılan Mini Beyinlerle İlaç Araştırması

Beş Farklı Kişinin

Beş Farklı Kişinin Hücrelerinden Yapılan Mini Beyinlerle İlaç Araştırması

Bilim insanları dünyada bir ilki gerçekleştirerek birden fazla kişiden alınan hücreleri kullanarak 3 boyutlu beyin organoidleri yetiştirdi. “Chimeroids” adı verilen karmaşık sistemler beş kişiye kadar hücre içeriyor; ancak gelecekteki versiyonlar bu sayıyı yüzlere çıkarabilir ve bilim insanlarının insan genetik çeşitliliğinin zenginliğini yakalayan modeller oluşturmasına olanak tanıyabilir.

Genellikle bir organın mini versiyonları olarak adlandırılan organoidler, 3 boyutlu bir organı mümkün olduğunca yakından taklit etmek için oluşturulan hücre kümeleridir. Beyin organoidleri daha önce insan kök hücrelerinden ve yeni bir gelişme olarak fetal beyin dokusundan yetiştirilmiştir. Geçmişte, 44 farklı insan donörden alınan hücreler kullanılarak 2D “hücre köyleri” kültürlenmiştir. Ancak bu kimerik hücre kümelerini 3 boyutlu bir organoide dönüştürmenin zor olduğu kanıtlandı – şimdiye kadar.



Organoidlerin araştırma için bu kadar faydalı olmasının nedeni, canlı bir organın içindeki tüm karmaşık koşulları, bir tabakta yetiştirilen düz bir hücre tabakasına bakarak elde edilemeyecek şekilde taklit etmeleridir. Hatta aşı araştırmalarında hayvan deneylerinin yerine kullanılabileceklerine dair bir öneri bile var.

Beyin söz konusu olduğunda bu durum daha da netleşiyor. Aparna Bhaduri’nin yeni çalışmaya eşlik eden News and Views makalesinde açıkladığı gibi, insan korteksi – beyin dokusunun en dış tabakası – hayvanlarınkinden çok farklıdır, bu nedenle en iyi model türlerimiz bile nüanslarını anlamamıza gerçekten yardımcı olamaz.

Birden fazla insandan alınan donör hücreler kullanılarak oluşturulan bir Kimeroid, sadece bir organoidin tüm faydalarını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda insan türü içinde var olan çeşitliliğin daha fazlasını yakalar. Yazarlar, beyin kimeroidleri söz konusu olduğunda, farklı insanların belirli bir ilaca nasıl tepki verdiğinin araştırılmasının önemli bir kullanım alanı olabileceğini öne sürüyor.

Çalışmada yer almayan Robert Vries Nature News’e yaptığı açıklamada, “Bu gerçekten iyi bir gelişme” dedi. Vries, organoid araştırmaları yapan Utrecht merkezli bir şirket olan HUB Organoids’in başında bulunuyor.

Yeni çalışmanın arkasındaki ekip, organoidleri kültüre etmek için yeni bir yaklaşım benimsemek zorunda kaldı. Çok sayıda farklı donör kök hücreyi aynı anda bir araya getirmek, 2D hücre köylerinde yapıldığı gibi, burada işe yaramıyor – bir hücre hattının diğerlerine üstün gelmesiyle sonuçlanıyorsunuz. Bunun yerine, anahtarın önce her kök hücre hattından ayrı organoidler oluşturmak, ardından belirli bir büyüme aşamasında bunları parçalamak ve bir Kimeroid halinde yeniden birleştirmek olduğunu öğrendiler.

Yaklaşık 3 aylık bir büyümenin ardından Kimeroidler yaklaşık 3-5 milimetre (0,1 ila 0,2 inç) boyuta ulaşmış ve gelişmekte olan bir fetüs beyninde bulunan hücre tiplerinin aynısını içeriyordu.

Ekip, Chimeroids üzerinde ilaçları test etme fikirlerini keşfetmek için, her ikisi de beyin gelişimini olumsuz etkileyebilen etanol ve valproik asit kullandı. Etanol, farklı çocuklarda çok farklı şekilde ortaya çıkan fetal alkol sendromunu modellemek için seçildi. Valproik asit epilepsi ve bipolar bozukluğu tedavi etmek için kullanılan bir ilaçtır, ancak gelişmekte olan beyin üzerindeki etkileri nedeniyle hamilelikte kullanılması önerilmez.

Kimeroidler bu iki ilaca maruz bırakıldığında, araştırmacılar farklı donörlerden alınan hücrelerin farklı şekillerde tepki verdiğini tespit etti. Bu farklı etkilerin hücrelerin farklı genetik yapısından kaynaklandığından emin olmak için daha fazla çalışma yapılması gerekiyor, ancak diğer bazı bilim insanları bu yöntemleri kullanarak kendi deneylerine başladılar bile.

Çalışma ekibinde yer almayan ancak şu anda onların yöntemlerini test eden biyolog Tomasz Nowakowski Nature News’e yaptığı açıklamada, “Bu gerçekten güçlü bir teknoloji ve güçlü bir yaklaşım” dedi. “Bu teknik bir güç gösterisi.”

Bu arada, Harvard Üniversitesi’nden kıdemli yazar Paola Arlotta bir sonraki adımların neler olabileceğini açıkladı: “Ya bir gün Chimeroids’i bir denemede test etmeden önce yeni terapötiklere karşı bireysel tepkileri tahmin etmek için avatar olarak kullanabilirsek? Bu geleceği hayal etmek hoşuma gidiyor.”

Kaynak: https://www.iflscience.com

Derleyen: Figen Berber 

İnsan “Mini Beyinlerinin” Görsel Uyaranlara Yanıt Verdiği İlk Kez Gözlendi

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar