Sinirbilim alanında kıymetli bir gelişme daha yaşandı. Johns Hopkins Üniversitesi’nden araştırmacılar, insan beyninin farklı bölgelerini bir ortaya getiren birinci “tam beyin organoidini” üretmeyi başardı. Laboratuvar ortamında geliştirilen bu minyatür beyin modeli, gelecekte nörolojik hastalıkların daha uygun anlaşılmasını ve tedavi usullerinin gelişmesini mümkün kılabilir.
Organoidler, kök hücrelerden elde edilerek geliştirilen ve gerçek organları küçük ölçekte taklit edebilen yapılar. Şimdiye kadar beyin organoidleri çoklukla yalnızca beynin bir bölgesini, örneğin sırf korteksi yahut art beyni içerecek halde oluşturuluyordu. Fakat bu yeni çalışmada, araştırma grubu korteks, orta beyin ve art beyin bölgelerini bir ortaya getirmenin yanı sıra, bu yapılar ortasına kan damarlarını oluşturan hücreleri de entegre etmeyi başardı. Ortaya çıkan sonuç: kan deveranını da taklit edebilen, daha bütüncül bir beyin modeli.
Çalışmanın başındaki isim olan Dr. Annie Kathuria, araştırmanın başlangıcında bu türlü bir organoid geliştirmeyi hedeflemediklerini söylüyor. Laboratuvar ortamında yapılan hücre kültürü çalışmaları sırasında bu yapının ortaya çıkışı bir manada rastlantısal olmuş. “Bilimde pek çok keşif bu türlü olur” diyen Kathuria, farklı hücreleri başka farklı büyüttükten sonra uygun zamanlamayla birleştirdiklerinde bu kompleks yapının bizatihi şekillenmeye başladığını belirtiyor.
Araştırma takımı bu süreci bir çeşit mühendislik sorunu üzere ele almış. Beynin farklı bölgelerine ilişkin hücreler ve damar oluşumunu sağlayan öncül hücreler, evvel farklı ortamlarda büyütülmüş. Daha sonra bu modüller, hücreleri birbirine bağlayan özel proteinlerle bir ortaya getirilmiş. Bu yapı büyüdükçe, hudut hücreleri ortasında kontaklar kurulmuş ve elektriksel sinyaller gözlemlenmeye başlanmış. Birebir vakitte, temel bir kan-beyin bariyerinin oluştuğu da tespit edilmiş.
Dr. Kathuria’ya göre geliştirilen bu organoid, yaklaşık 40 günlük bir fetal beyinle %80 oranında benzerlik gösteriyor. İçeriğinde nöronlar, astrositler ve öbür temel beyin hücrelerinin yer aldığı bu modelin en büyük farkı, tüm beyin bölgelerini ve kolay bir deveran sistemini bir ortada barındırması.
Bu organoidlerin kısa vadede en fazla katkı sağlayabileceği alanlardan biri, nörogelişimsel ve nörolojik bozukluklara yönelik yeni ilaçların geliştirilmesi. Bilhassa otizmin genetik kökenleri ya da şizofrenide görülen damarlanma sorunları üzere karmaşık bahislerin laboratuvar ortamında daha yakından incelenebilmesi, tedaviye yönelik ilerlemeleri hızlandırabilir. Ayrıyeten, nöropsikiyatrik ilaçlarda klinik denemelerde başarısızlık oranının epey yüksek olması (yaklaşık %96) nedeniyle, bu çeşit insan gibisi organoidler deney hayvanı kullanımına da bir alternatif sunabilir.
Uzun vadede ise, şahsa özel beyin modelleri ile bireye mahsus tedavi prosedürlerinin geliştirilmesi hayal olmaktan çıkabilir. Fakat bu noktaya gelmeden evvel, bu çeşit karmaşık organoidlerin üretiminin daha da geliştirilmesi ve standartlaştırılması gerekiyor.
Söz konusu çalışma, Advanced Science mecmuasında yayımlandı.
