Beyin organoidleri, insan beyninin belirli özelliklerini taklit etmek amacıyla laboratuvarda oluşturulan üç boyutlu hücre kümelerinden oluşuyor. Tam bir insan beyni olmasalar da araştırmacılar, bu modellerin uzun süre gözlemlenebilmesinin beynin gelişimini anlamak açısından önemli olduğunu belirtiyor.
Çalışmada biber tanesi büyüklüğündeki organoidlerden bazıları 5 yıldan uzun süre takip edildi. Araştırmanın başyazarı Paola Arlotta, bazı hücrelerin ise yaklaşık 7 yıl boyunca canlılığını ve gelişimini sürdürdüğünü açıkladı.
HÜCRELERİN BİYOLOJİK SAATİ TAKİP EDİLDİ
Cumhuriyet'te yer alan habere göre, araştırmacılar, organoidlerdeki hücrelerin zaman içinde geçirdiği değişimleri incelemek için DNA metilasyonundan yararlandı. DNA üzerinde gerçekleşen kimyasal değişikliklerin incelenmesiyle hücrelerin biyolojik yaşlarına ilişkin bir ölçüm yapılabildi.
6 ay ile 5 yıl arasında farklı yaşlardaki 34 organoidin incelendiği araştırmada, hücrelerin gelişim süreçlerinin insan beynindeki hücrelerle benzerlik gösterdiği görüldü.
Bir deneyde yaklaşık bir yaşındaki organoidlerden alınan hücreler, iki haftalık hücrelerle bir araya getirildi. Genç hücreler gelişimlerini normal biçimde sürdürürken daha yaşlı hücrelerin gelişim aşamalarında hızla ilerlediği gözlemlendi.
Arlotta, ortaya çıkan tabloyu "zamanın bükülmesi" olarak nitelendirdi. Araştırmacılar ayrıca organoidlerin normalde yaklaşık dört ayda oluşması beklenen nöronları da üretebildiğini belirledi.
NEDEN DAHA ÖNCE BU KADAR UZUN YAŞAYAMIYORDU?
Beyin organoidlerinin laboratuvar koşullarında genellikle iki yıldan fazla yaşayamadığı belirtiliyor. Bunun temel nedenlerinden biri, insan vücudundaki gibi doğal bir damar sistemine sahip olmamaları. Damarların bulunmaması, hücrelerin yeterli oksijen ve besine ulaşmasını zorlaştırıyor.
İnsan beyninin tamamen gelişmesinin yaklaşık 20 yıl sürdüğü düşünüldüğünde, organoidlerin yıllarca canlı tutulabilmesi araştırmacılar açısından önemli bir teknik gelişme olarak değerlendiriliyor.
HASTALIK ARAŞTIRMALARINDA KULLANILABİLİR
Uzun süre canlı kalabilen organoidlerin, gelişimi uzun yıllara yayılan nörolojik ve psikiyatrik hastalıkların araştırılmasında yeni imkanlar sunabileceği düşünülüyor.
Bu modeller özellikle Alzheimer araştırmalarında kullanılıyor. Bilim insanları organoidler üzerinden amyloid-beta ve tau proteinlerinin birikmesi gibi hastalıkla ilişkili süreçleri inceleyebiliyor.
Araştırmacılar, daha uzun süre canlı tutulabilen modellerin şizofreni gibi hastalıkların gelişim süreçlerinin incelenmesine de katkı sağlayabileceğini belirtiyor.
Nörobilimci Guo-li Ming, çalışmayı beyin organoidleri alanında "teknolojik bir atılım" olarak değerlendirdi. Araştırmada kullanılan organoidler deneylerin tamamlanmasının ardından imha edildi. Arlotta ise uygun koşullar sağlandığında bu hücrelerin ne kadar uzun süre yaşamını sürdürebileceğinin henüz bilinmediğini ifade etti.
