Beyin hastalıklarının nasıl geliştiği ve tedavilerin nöronlar üzerindeki etkilerini anlamak, nöroloji ve psikiyatri alanlarının önemli araştırma konularından biri olarak biliniyor. Stanford Üniversitesinden araştırmacılar, şizofreni, epilepsi, zihinsel yetersizlik ve demans türleri gibi hastalıkları daha iyi anlamak ve yeni tedaviler geliştirmek amacıyla yarı insan beyinlerine sahip fareler geliştirdi.
Araştırmacılar, laboratuvarda üretilen insan beyin hücrelerini, serebral korteks veya hipokampusu olmadan doğan genetik olarak değiştirilmiş farelere naklederek farelerin beyinlerinde insan dokusunun gelişmesi için alan oluşturdu. Yöntemin, hastalardan alınan hücrelerin laboratuvarda beyin dokusuna dönüştürülmesine ve hastalıkların insan nöronlarını nasıl etkilediği ve tedavilerin nasıl ilerleyebileceğinin incelemesine olanak sağlayacağı düşünülüyor.
Araştırmayı yöneten Stanford Üniversitesi profesörü Sergiu Pasca, “İnsanlık olarak bu hastalıklar için tedavi yöntemleri bulmak için çok çaba göstersek de psikiyatri ve nöroloji alanlarında geride kaldık” dedi.
Pasca, “İnsan beyni çok karmaşık, ancak bunun asıl nedeni insan beyninin anlaşılmasının çok zor olması. Amacımız, insan beyninin gelişiminin ve işlevlerinin bazı yönlerini araştırmaya erişilebilir hale getirmekti” diye ekledi.
Çalışma, laboratuvarda geliştirilen ve beynin bazı özelliklerini taklit eden küçük yapılar oluşturan beyin hücreleri olan nöral organoidlere dayanıyor. Bu yapıların, tıp alanında önemli potansiyel taşıdığı bilinse de; bilinç, ağrı ve hayvan hakları gibi konularda etik sorunları beraberinde getirdiği düşünülüyor.
İnsan beyin hücreleri fare beyninin yaklaşık yarısını oluşturdu
Araştırmacılar, serebral korteks ve hipokampus gelişimi kısıtlanan farelerin yaşamlarını sürdürürebildiğini gözlemledi. Beynin kalan bölümlerinin, eksik bölgelerin bazı işlevlerini üstlendiği belirlendi. Sonrasında yeni doğan farelere, nöral organoidlerden elde edilen insan beyin hücreleri nakledildi. Araştırmacıların hesaplamalarına göre, farelerin yaklaşık 14 milyon beyin hücresi eksikken, nakiller sonucunda yaklaşık 4 milyon insan beyin hücresi gelişti. İnsan dokusu, üç ay içerisinde fare beynindeki boşluğu neredeyse tamamen doldurarak beynin hacim olarak yaklaşık yarısını oluşturduğu gözlemlendi.
Ek olarak farelerde, insan beyninde bulunan ancak daha önce yalnızca ölüm sonrası incelemelerde görülebilen “von Economo” nöronları tespit edildi. Bu hücrelerin, nadir bir demans türü olan frontotemporal demansın erken aşamalarında ölen ilk hücreler arasında yer aldığı biliniyor. Pasca ve çalışma arkadaşları, yeni modelin bu hastalığın insan nöronlarını nasıl etkilediğini araştırmak için kullanılabileceğini belirtiyor.
Yöntem, organoid nakledilen hayvanların refahı gibi etik tartışmaları beraberinde getirdi. London School of Economics profesörü Emily Jackson, hayvanların üzerindeki etkilerin yakından takip edilmesi gerektiğini vurguladı. Pasca ise, araştırmanın kapsamlı bir etik denetim sürecinden geçtiğini belirtti.
Araştırmacılar, gelecekte oluşturulan bu fareleri; şizofreni, epilepsi, serebral palsi, zihinsel yetersizlik ve nadir demans türleri gibi farklı nörolojik ve psikiyatrik hastalıkların mekanizmalarını incelemek ve potansiyel tedavileri test etmek için kullanmayı hedefliyor.
Kaynak: Anadolu Ajansı, The Guardian