Bu fotoğraftaki küçük
beyaz topların ne olduğunu tahmin edebilir misiniz? Size bir ipucu vereceğim,
şu anda soruyu cevaplamak için kullandığınız organı temsil ediyorlar.
Bunlar bir kültür kabında
büyüyen insan pluripotent kök hücrelerinden üretilen 3D beyin organoidleri.
Beynin çeşitli hücre tiplerini, yapılarını ve bölgelerini içeren, insan
beyninin minyatür modelleri olarak düşünülebilir. Bilim insanları insan sinir
sisteminin gelişimini incelemek, nörolojik hastalıkları ve psikiyatrik
bozuklukları modellemek için beyin organoidleri kullanıyorlar. Bu yapılar,
bilim insanlarının beynin iç çalışmalarını incelemelerine imkan sağlıyor. Bu,
yaşayan hastalar ile yapamadıkları bir şey.
Sergiu Pasca, insan
beyninin gelişimini anlamak için 3D kültürleri kullanan bir profesör. Pasca ve
laboratuvarı daha önce, bir beynin insan beynindeki gelişimsel olayları
özetleyen uyarılmış pluripotent kök hücrelerinden (iPSC’ler) farklı tipte beyin
organoidleri yapmak için kullanılabilecek yöntemler yayınladı. Bir hastadan
elde edilen iPSC’lerden üretilen beyin dokusunu kullanan Dr. Sergiu Pasca ve
ekibi, fetal serebral kortekste gebeliğin geç dönemlerinde oluşan sinir hücresi
devrelerinin türlerini, fonksiyonlardan sorumlu olan beynin dış tabakasını
yeniden oluşturdu; hafıza, dil ve duygu dahil.
Bu sistemle, otizm gibi
nöropsikiyatrik hastalıkların hücresel ve moleküler nedenlerine yeni
kavrayışlar sağlayan beyin devresindeki düzensizlikleri gözlemlediler.
Pasca’nın ekibi insan
gelişimi ve hastalıklarını incelemek için 3D beyin kültürü teknolojileri ile
çalışan birçok gruptan sadece bir tanesi. Bu yeni teknoloji bilim insanları
arasında popülarite kazanmakta. 3D beyin kültürü fikri ve bununla
yapılabilecekler heyecan verici olsa da, alan hala gelişme safhasında.
Pasca, Nature dergisinde
yayınlanan makalesinde 3D beyin kültürlerinin gelişimine ve engellerine
değiniyor. Makale, pluripotent kök hücrelerin insan beyninin farklı bölgelerini
temsil eden yapıları nasıl bir araya getireceğini detaylı olarak anlatıyor ve
bilim insanlarının hücrelerin sinirsel devrelerde nasıl etkileşime girdiğini ve
bu devrelerin hastalık olduğu durumlarda nasıl karıştığını gözlemlemesine imkan
sağlıyor.
Araştırmalar 3D beyin
kültürleri yaratmak için farklı yaklaşımları ve bunların farklı uygulamalarını karşılaştırmak
için devam etmekte. Örneğin, kan-beyin bariyerini modellemek için bilim
insanları, kanı dolaşan patojenlerden beyni koruyan fakat aynı zamanda beyne
ilaç vermeyi zorlaştıran zar yapısı olan mikro-çiplerde organoidler
üretiyorlar. Beyin organoidleri İnsan pluripotent kök hücreleri, yetişkin kök hücreleri veya
kanser hücreleri, mikro-akışkan temelli organlara (en üstte), doğrulanmamış
organoidlere (ortada) ve bölgeye özgü organoidlere (altta) türetmek için
kullanılabilir.
“Bu 3D kültürler, hayvanlara transplante edilen veya ilaç
taraması için kullanılan CRISPR-Cas9 genomu düzenleme teknolojileri ile
birleştirilebilir.” diyor Pasca. Bununla birlikte, ilerleyen teknolojilerle 3D
beyin kültürlerinin insan beyninin gelişimini ve hastalıklarını incelemek için
yeni özellikler ortaya çıkarma potansiyeline sahip olduğuna inanıyor.de yeni ilaçları taramak ve
Alzheimer gibi kompleks hastalıkları modellemek için kullanılıyor.
Kaynak : http://www.iukok.com/tr/3d-beyin-kulturlerinin-yukselisi/
