Bilim insanları ilk kez gerçek beyin dokusu üretmeyi başardı

Yazan Hüseyin Kandemir
1 Ağustos 2018   |    23 Ağustos 2018   |   Kategori: Güncel / Literatür, Üye Yazıları Print

Bilim insanları ilk kez laboratuvar ortamında insan kök hücreleri kullanarak bazı beyin dokularını üretmeyi başardılar. Sonuçları Nature Methods dergisinde yeni yayınlanan çalışmaya göre, insan kök hücrelerini beyin benzeri dokuya dönüştüren yeni laboratuvar teknolojisi başarılı sonuçlar verdi. Laboratuvarda üretilen bu dokular, insan beyninin gelişimini ve dokularını doğru şekilde tekrarlayabiliyor. Case Western Reserve Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden bir grup araştırmacının yürüttüğü çalışmada, kök hücreler özel bir işlem kullanılarak insan serebral korteksinde bulunan tüm büyük hücre tiplerini içeren ve kendi kendini organize edebilen dokulara dönüştürüldü. Tıp tarihinde yeni bir aşama olarak kabul edilen bu keşif ile başta Multipl Skleroz (MS) olmak üzere beyin hasarı ve önemli beyin hastalıklarına çözüm bulmak mümkün olabilecek.

Geliştirilen tekniğin (organoid teknolojisi) ayrıca kök hücrelerin başka dokulara dönüştürülmesinde halen yaşanmakta olan pek çok başka problemin çözümüne de katkısı olabileceği belirtiliyor. Çalışmayı yürüten ekibe liderlik yapan Case Western Reserve Üniversitesi Tıp Fakültesi Yenilikçi Terapistler ve Genetik Profesörü Dr. Paul Tesar, elde ettikleri bulgular ile ilgili şu bilgileri paylaştı:

“Geliştirdiğimiz bu yeni yöntem laboratuvarda her insanın bire bir aynı beyin dokusunu üretme imkanı sağlıyor. Böylece, insan sinir sisteminin nasıl işlediğini ve bazı nörolojik hastalıklara neyin neden olduğunu doğru bir şekilde görebileceğiz. Çalışmamızda organoidleri kullandık, bunlara santral sinir sisteminde üçüncü büyük hücre tipi olan oligodendrositleri ekledik. Böylece insan beyninin gelişmesi sırasında ortaya çıkan hücresel etkileşimlerin doğru bir temsiline sahip olduk.

Oligodendrositler sağlıklı bir beyin için çok kritiktir, Miyelini, (bir elektrik kordonu etrafındaki sinir hücresi bağlantılarını saran ve destekleyen bir yağlı madde) yaparlar. Miyelin olmadan, sinir hücreleri etkili bir şekilde iletişim kuramaz ve bozulabilir. Birçok nörolojik hastalık, multipl skleroz ve nadir pediatrik genetik bozukluklar dahil olmak üzere miyelin bozukluklarından kaynaklanır.

Elde ettiğimiz sonuçlar özellikle nörolojik hastalıkları anlamak için bize çok önemli fırsatlar sunacak. Kök hücre teknolojisini kullanarak, laboratuvarda neredeyse sınırsız sayıda insan beynine benzer doku üretebiliriz. Bizim yöntemimiz, nöronları, astrositleri ve şimdi miyelin üreten oligodendrositleri içeren bir ‘mini-korteks’ yaratma imkanı sunuyor. Bu, yüz yılardır açılmayan kilidin açılmasına yönelik önemli bir adımdır. Beyin ile ilgili önceden yapamadığımız pek çok şeyi yapabileceğiz ve bunun beyin hastalıklarının tedavisi ile ilgili çok önemli sonuçları oalacaktır.”

Kanser tedavisinde gen modifikasyonu, FDA’nın onayladığı ilk genetik terapi oldu

Ayrıca gelişmiş organoid sistemlerinin miyelin kuvvetlendirici ilaçları test etmek için nasıl kullanılabileceğini bulduklarını söyleyen Prof. Dr. Tesar, “Bu organoidler, insanlardaki klinik testlerden önce laboratuvarda insan beyni benzeri dokudaki yeni miyelin tedavisinin güvenliğini ve etkinliğini tahmin etme imkanı sunacak. Böylece pek çok ilaç daha hızlı ve doğru şekilde test edilip araştırılabilecektir’’ diyor.

Araştırma ekibi ayrıca nadir fakat ölümcül bir genetik miyelin bozukluğu olan Pelizaeus-Merzbacher hastalığı olan hastalardan organoit üretti. Pelizaeus-Merzbacher hastalığı, beyin dokusunun birçok farklı mutasyona bağlı olarak karmaşık bir bozukluğu nedeniyle oluşur.

Çalışmanın yazarlarından Prof. Dr. Zachary Nevin, elde ettikleri bulgular ile ilgili şu değerlendirmeyi yapıyor: “Bu yeni yöntem birçok hastadan aynı anda beyin benzeri dokular üretmemizi ve bunları hızlı şekilde incelememize imkan verecek. Bu dokular üzerinde potansiyel ilaçları test etme imkanımız olacak. Böylece hem yeni tedavi seçeneklerini bulmak kolaylaşacak hem de yüzlerce potansiyel ilacı hızlıca test etme imkanı oluşacak.”

Kaynak: Induction of myelinating oligodendrocytes in human cortical spheroids. Mayur Madhavan, Zachary S. Nevin, Molly Karl, Benjamin L. L. Clayton, Daniel C. Factor, Kevin C. Allan, Lilianne Barbar, Tanya Jain, Panagiotis Douvaras, Valentina Fossati, Robert H. Miller, Paul J. TesarNature Methods, 2018; DOI: 10.1038/s41592-018-0081-4

Çalışmanın tam metnine aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz:
https://www.nature.com/articles/s41592-018-0081-4

Abstract
Cerebral organoids provide an accessible system for investigations of cellular composition, interactions, and organization but have lacked oligodendrocytes, the myelinating glia of the central nervous system. Here we reproducibly generated oligodendrocytes and myelin in ‘oligocortical spheroids’ derived from human pluripotent stem cells. Molecular features consistent with those of maturing oligodendrocytes and early myelin appeared by week 20 in culture, with further maturation and myelin compaction evident by week 30. Promyelinating drugs enhanced the rate and extent of oligodendrocyte generation and myelination, and spheroids generated from human subjects with a genetic myelin disorder recapitulated human disease phenotypes. Oligocortical spheroids provide a versatile platform for studies of myelination of the developing central nervous system and offer new opportunities for disease modeling and therapeutic development.

YAZIYI PAYLAŞ


YORUMUNUZ VAR MI?

avatar
Araç çubuğuna atla