3D Beyin Kültürlerinin Yükselişi

 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 de yeni ilaçları taramak ve Alzheimer gibi kompleks hastalıkları modellemek için kullanılıyor.

3D beyin kültürü yaratmak için farklı yaklaşımlar

 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.

 

 

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Show Buttons
Hide Buttons