Yedi yıl evvel Stanford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar bir deneye başladılar. Buna nazaran, bir laboratuvarda kök hücrelerden insan beyninin minyatür, kolaylaştırılmış versiyonlarını büyütmeye başladılar ve daha sonra bu dokuyu yeni doğan farelerin beyinlerine enjekte ettiler.
Nature mecmuasında dün yayınlanan sonuçlar, beyin gibisi insan dokusunun fare dokusuyla bütünleştiğini ve akabinde olgunlaşmaya devam ettiğini gösterdi. Bu beyin hücrelerinin de farelerin davranışlarını etkilediği görüldü.
‘İnsan nöronları farelerin hudut sisteminin bir kesimi haline geldi’
Araştırmacılar, insan dokusunu farelerin dokunma yahut ağrı üzere duyusal bilgileri alan ve işleyen bölgesi olan somatosensoriyel kortekslerine enjekte etti. Yaklaşık iki haftalık eğitimden sonra araştırmacılar insan nöronlarını, mavi ışık lazerleri kullanarak her uyardıklarında, fareler su aramak için bir musluğu yalamaya başladılar. Araştırmacılar ayrıyeten farelerin bıyıklarını uyarmak için hava kullandılar ve akabinde insan nöronlarının nasıl reaksiyon verdiğini gözlemlediler.
Çalışmada, “Bıyıkları uyardıktan sonra insan nöronlarının çok süratli reaksiyon verdiğini gördük. Aslında, insan nöronlarının yüzde 70’inden fazlası bu ihtarımdan sonraki bir saniye içinde bir tıp faaliyete giriyor, bu da bize muhtemelen temaslı olduklarını gösteriyor” denildi.
Stanford Üniversitesi’nde nörobilimci olan Sergiu P. Pașca, “İnsan nöronları fare hudut sisteminin bir kesimi haline geldi” diyerek, nöronların mikroskop altında “elektriksel aktivite ile kıvılcım saçtığını” da kelamlarına ekledi.
Yüzde 70’inden fazlası hayatta kaldı
Nakillerden sonra, insan nöronlarının yaklaşık sekiz ay içinde orjinal boyutlarının altı katına kadar büyüdüğünü ve fare beyinlerinin tek bir yarısının kabaca üçte birini oluşturduğunu söyledi.
Fareler, araştırmacıların ortaya çıkabileceğinden tasa ettikleri nöbet yahut epilepsi üzere sıhhat sıkıntıları belirtileri göstermedi. Nakillerden bir yıl sonra farelerin yüzde 70’inden fazlası hayatta kalmaya devam etti.
Daha evvelkilerden farklı
Çalışma, insan hücrelerini hayvanlara nakletme teşebbüsünün en son örneği olma niteliğini taşıyor. Bu bilimsel araştırma çizgisi onlarca yıl evvel başladı ve geçmişteki birtakım denemeler başarılı oldu: 2006 yılında gelişim biyoloğu Ali Brivanlou ve Rockefeller Üniversitesi’nden bir küme araştırmacı, fare dokusunda insan embriyosu yetiştirebileceklerini gösterdi. Akabinde 2013 yılında bir küme Belçikalı araştırmacı, insan nöronlarını yeni doğan farelere naklederek fonksiyonel beyin devreleri oluşturdu.
2018’de Salk Biyolojik Çalışmalar Enstitüsü’ndeki araştırmacılar farelere insan beyni gibisi yapılar yerleştirerek Stanford çalışmasına benzeri sonuçlar elde etti. Lakin Stanford araştırmacıları, insan nöronlarının kemirgenlerin gelişmekte olan beyin devreleriyle nasıl entegre olduğunu görmek için yeni doğmuş fareleri seçerken, Salk Biyolojik Çalışmalar Enstitüsü yetişkin fareleri kullanmıştı.
NBCNews’un haberine nazaran, Brivanlou, Stanford çalışmasının, araştırmacıların insan korteksini temsil eden karmaşık, 3 boyutlu yapılar yetiştirebilmesi nedeniyle yeni olduğunu söyledi. Brivanlou, bu tıp bir doku yapısını büyütmek ve daha sonra nakletmenin “çok sık yapılmadığını; aslında, tahminen de bu makalenin tanımladığı hassasiyet seviyesinde hiç olmadığını” lisana getirdi.
Brivanlou, yeni çalışmanın “beynin nasıl çalıştığına ve tıpkı vakitte işler yeterli gitmediğinde neler olduğuna dair muazzam bir tıbbi ve temel anlayışın kapılarını açabileceğini” söyledi.
Timothy sendromundan yola çıkılarak yapıldı
Stanford araştırmacıları, nakil tekniğini, insanlarda ömrü tehdit eden olağandışı kalp atışlarına neden olabilen ve tıpkı vakitte otizme yol açabilen az bir genetik bozukluk olan Timothy sendromunu araştırmak için kullandılar. Timothy sendromlu üç şahıstan elde edilen dokuları yavru fare beyinlerine naklettiler.
Bu insan hücrelerinin, farelerin beyni içinde o kadar büyümediğini ve yapısal olarak öteki insan hücreleri kadar karmaşık olmadığını gördüler. Bu da araştırmacıların aklına, insanlardaki Timothy sendromundan sorumlu genetik mutasyonların, farelerin beyin gelişimine ket vurduğunu getirdi.
Ancak araştırmacılar bu mutasyonların farelerin davranışlarını nasıl değiştirdiğini şimdi incelemediler.
Pașca, bilim insanlarının hangi genlerin psikiyatrik bozukluklarla kontaklı olduğu konusunda çok fazla bilgiye sahip olmalarına karşın, bu genlerin beynin içinde neleri değiştirdiği ya da nörolojik bozukluklara katkıda bulunan genetik olmayan faktörler hakkında çok az bilgiye sahip olduklarını söyledi.