• 2021’de bilim insanları, laboratuvarlarda insan kök hücrelerinden beyin organoidleri yetiştirdiler ve beklenmedik bir şekilde embriyolardakine benzer ilkel göz yapıları geliştirdiler.
• Jay Gopalakrishnan liderliğindeki çalışma, bu beyin organoitlerinde optik çanak büyümesini gözlemledi ve erken göz gelişimi ile retina bozukluklarının incelenmesi için potansiyel uygulamalar hakkında bilgi sağladı.
• Bu çığır açan buluş, beyin-göz etkileşimlerini keşfetmek için benzersiz bir platform sunuyor.

2021 yılında bilim insanları, laboratuvar ortamında kök hücrelerden beyin organoidleri olarak adlandırılan minyatür beyinler yetiştirdiler. İnsan kök hücrelerinden türetilen bu beyin organoidleri, beklenmedik bir şekilde insan embriyosundakilere benzeyen ilkel göz yapıları geliştirdi. Bu çığır açıcı keşif; göz gelişimini, hastalıkları ve beyin ile gözler arasındaki etkileşimleri keşfetmek için değerli bir platform sağlıyor.

Almanya’nın Düsseldorf Üniversite Hastanesinden sinir bilimci Jay Gopalakrishnan tarafından yürütülen çalışma, bu beyin organoidlerinin iki taraflı optik kaplardaki büyümesini gözlemledi ve erken göz gelişimini yakaladı.

İnsan vücudundaki gibi ışığa duyarlı hücreler içeren bu yapılar, embriyo gelişimi sırasında beyin-göz etkileşimlerini incelemek ve doğuştan gelen retina bozukluklarını modellemek için benzersiz bir fırsat sunuyor.

Gerçek beyinlerin aksine, bu beyin organoitleri bilinç ve duygulardan yoksun. Bunlar; potansiyel olarak çeşitli dokulara farklılaşabilen, uyarılmış pluripotent kök hücrelerden geliştirilen üç boyutlu yapılar. Gopalakrishnan’ın ekibi, optik yapıları bu organoitlere entegre ederek beyin ve göz dokularının eş zamanlı büyümesini ve ortak gelişimlerini keşfetmelerini sağladı.

Ekip, protokolleri ayarlayarak ve retinol asetatı ekleyerek bu beyin organoidleri içinde optik kaplardaki oluşumu başarıyla sağladı. Optik yapılar; farklı retina hücre türlerini, ışığa duyarlı organize sinir ağlarını sergiliyordu ve mercek ile kornea dokusunu da içeriyordu. Özellikle bu yapılar, daha önce laboratuvarda yetiştirilen modellerde gözlemlenmeyen bir olgu olan beyin dokusuyla bağlantı sergiledi.

314 beyin organoitinden %73’ünde optik kaplar geliştirildi, bu da tekrarlanabilirliğe işaret ediyor.

Araştırmacılar, daha kapsamlı ve uzun süreli çalışmalar için bu yapıların yaşam sürelerini uzatmayı amaçlıyor. Bu ilerlemelerin, özellikle erken nörogelişimsel bozukluklar ve retinopatiler için kişiselleştirilmiş organoid üretimi ve transplantasyon tedavilerini kolaylaştıracağını öngörüyorlar. Bu yenilik, karmaşık hastalıkların modellenmesine ve karmaşık gelişimsel süreçlerin anlaşılmasına yönelik umut verici bir adımı temsil ediyor.

Derleyen: Eliz Canyurt