Laboratuvar Yapımı Mini Beyinler "Kendi Gözlerini" Geliştiriyor.
“Gözler” retinanın öncüleridir.
Yeni bir araştırmaya göre, bilim insanları yakın zamanda kendi "gözleri" olan mini beyinler geliştirdi.
Organoidler, bilim insanlarının laboratuvarda kök hücrelerden büyütebilecekleri organların minyatür versiyonlarıdır veya vücuttaki herhangi bir hücre tipine olgunlaşabilen hücrelerdir. Önceki zamanlarda bilim insanları, küçük kalp atışları ve insanlar gibi ağlayabilen gözyaşı kanalları geliştirdi. Erken doğmuş bebeklerinki gibi beyin dalgaları üreten mini beyinler bile geliştirdi
Bir açıklamaya göre; şu anda bir grup bilim insanı, gerçek karşılıklarının sahip olmadığı gözün arkasına yerleşmiş ve bir dizi göz benzeri yapı olan “optik çanak” olarak adlandırılmış dokuya sahip mini beyinler geliştirdi. Bu, retinayı meydana getiren ve ışığa duyarlı hücreler içeren bir dokudur.
İnsan vücudunda retina, optik sinirler aracılığıyla beyne sinyaller göndererek görüntüleri görmemizi sağlar. Düsseldorf Üniversite Hastanesinde araştırmacı olan kıdemli yazar Jay Gopalakrishnan "Memeli beyninde, retinanın iç yüzeyinde yer alan ve beyinle doğrudan iletişim kuran nöronlar olan retina ganglion hücrelerinin sinir lifleri beyindeki hedeflerle bağlantı kurmak için uzanıyor, bu daha önce deney ortamında hiç gösterilmemiş bir durum." şeklinde bir ifadede bulundu.
Daha önce, araştırmacılar optik çanakları laboratuvarlarda ayrı ayrı geliştirmişti. Ancak açıklamaya göre bu, optik çanakları beyin organoidlerine entegre eden ilk çalışma.
Gopalakrishnan ve ekibi; daha önce kök hücreleri nöral dokuya dönüştürmek için geliştirdikleri bir tekniği, optik çanaklarla mini beyinler oluşturabilmek için uyarladılar. Kök hücreler mini beyinlere dönüştüğünde ise organoidler optik çanaklar oluşturabildiler. Açıklamaya göre, optik çanaklar 30 gün gibi erken bir zamanda ortaya çıktı ve 50 gün içinde olgunlaştı, bu da retinanın insan embriyosunda nasıl geliştiğine benzer bir zaman dilimi olduğunu gösteriyor. Toplamda, araştırmacılar 314 mini beyin geliştirdi ve bunların %72'si optik çanak oluşturdu. Açıklamaya göre organoidler, ışığa tepki veren ve aktif nöron ağları oluşturan farklı tipte retina hücreleri içeriyordu. Aynı zamanda organoidler, mercek ve kornea dokusunu oluşturdu.
Gopalakrishnan yaptığı açıklamada "Çalışmamız; beyin organoidlerinin, ışığa duyarlı ve vücutta bulunanlara benzer hücre tiplerini barındıran, ilkel duyusal yapılar üretme konusundaki olağanüstü yeteneğini vurgulamaktadır." dedi.
Bilim insanları neden laboratuvarda bunun gibi mini beyinler geliştiriyor?
Bu organoidler, insan beyni gelişimi ve bununla ilgili hastalıkları incelemek için faydalı olabilir. Gopalakrishnan, bilim insanlarının yeni organoidleri optik çanaklarıyla birlikte embriyo gelişimi sırasında beyin-göz etkileşimlerini incelemek için kullanabileceğini söyledi. Dahası, retina bozukluklarını incelemek için ve hatta terapiler için kişiselleştirilmiş retina hücre tipleri oluşturmak için bile kullanılabilirler.
Araştırmacılar, şimdi optik çanakları uzun süre nasıl canlı tutacaklarını bulmayı ve bunları retina bozukluklarının arkasındaki mekanizmaları araştırmak için kullanmayı umuyorlar.
Bulgular, 17 Ağustos'ta Cell Stem Cell dergisinde yayımlandı.
Kaynakça:
Saplakoglu, Yasemin. “Lab-Made Mini Brains Grow Their Own Sets of 'Eyes'.” LiveScience, Purch, 18 Ağu. 2021, www.livescience.com/brain-organoid-optic-eyes.html.