• Bilim insanları ilk kez insan merkezi sinir sisteminin erken gelişim aşamalarını gösteren organoid geliştirdi.
• Canlı doku parçaları taşıyan üç boyutlu model, gelişimsel zihin hastalıklarının incelenmesinde yeni bir sayfa açıyor.
• Bilim insanları, çalışmanın ilerleyen aşamalarında felç hastalığı üzerine de araştırmalar yapmayı hedefliyor.

26 Şubat’ta Nature dergisinde yayımlanan bir makalede, bilim insanlarının insan merkezi sinir sisteminin en erken gelişim aşamalarına ait üç boyutlu bir model geliştirdiği açıklandı. Weizmann Bilim Enstitüsünden Orly Reiner, yeni organoidin mikrosefali gibi gelişimsel zihin hastalıklarını incelemek için çok sayıda olanak sunduğunu belirtti.

Üretilen bu model, canlı doku parçaları taşıyan ve insan organlarının detaylarını taklit eden bir organoid. Organoidler insan biyolojisini detaylarıyla keşfetmeyi ve ilaç geliştirme sürecini daha gerçekçi kılmayı sağlar. Son yıllarda minik kalpler ve testislerle birlikte beyin organoidleri de geliştirilmişti. Ancak yeni organoid ile embriyonik beyin ve omuriliğin üç bölümü laboratuvarda ilk kez taklit edildi.

Son model organoid, vücuttaki herhangi bir hücre türüne dönüşme potansiyeli bulunan pluripotent kök hücrelerinden oluşturuldu. İlk aşamada kök hücreler 4,39 santimetre uzunluğa ve 0,018 santimetre genişliğe sahipti. Bu boyutlar 4 haftalık insan embriyosunun beyin dokusu ve omurilik yapısından hareketle oluşturuldu. 

Araştırma ekibi, hücreleri çok sayıda küçük kanal içeren mikroakışkan cihaza yerleştirdi. Farklı kimyasalların etkisiyle büyüyen hücreler, erken merkezi sinir sistemine benzeyen 3 boyutlu bir yapı oluşturdular. Kök hücre dizisinin daha sonra sinir sistemi sinyal hücrelerine dönüşmesini sağlayacak bir jel eklendi.

Organoid hücreleri 40 gün boyunca insan embriyosundaki beyin ve omurilik gelişiminin erken aşamalarına benzer şekilde organize oldular. Bu süreç ön beyin, orta beyin ve omurilik gelişiminin ilk oluşum sürecini de içeriyordu. 11 haftalık bir embriyonun gelişimini taklit eden hücrelerde, aşamalara bağlı olarak spesifik genler açıldı. 

Organoid bu aşamada nöral tüpün eksik gelişiminden kaynaklanan spina bifida gibi kusurların incelenmesi için uygun değil. Bununla birlikte araştırmacılar iyileştirme çalışmaları sonucunda, modelin doğrudan hastalardan alınan kök hücreler ile tedavi geliştirebileceğini öngörüyorlar. Çalışmanın ilerleyen aşamalarında organoid nöronlarının devreler halinde bağlanması ile felç gibi birçok duruma ışık tutmak amaçlanıyor.

Derleyen: Esame Ayşe Atalay