Beyin şüphesiz ki vücudumuzda bulunan en karmaşık organlardan biri. Bugüne kadar yapılan bilimsel araştırmalarda, beynin yapısı ve işleyişi ile ilgili bir çok ipucu yakalanmış olsa da, bunun için her zaman bir canlıdan alınan örneğe ihtiyaç duyulmaktaydı. Bundan 5 yıl öncesine kadar, laboratuvarda petri kaplarında üretilmiş beyin dokuları üzerinde araştırma yapmak, bilim insanlarının hayallerini süslemekteydi. Yıllarca süren bekleyiş, İngiltere’de ilk fonksiyonel mini beyin dokusunun laboratuvarda üretilmesiyle son buldu. Üretimi 12-13 hafta süren bezelye büyüklüğündeki beyin dokusu, yaklaşık 2 milyon sinir hücresinden oluşuyor. Henüz düşünüp hissedemese de, fare kası dokusu ya da omuriliği ile etkileşime kendiliğinden geçebiliyor. Mini beynin etkisi altındaki kas dokularında kontrollü kasılmalar gözleyen araştırmacılar, bu yeni geliştirilen mini organın insan beyninin gelişimini ve hastalıklarını incelemek için iyi bir yol olduğunu düşünüyorlar.

Peki mini beyin laboratuvarda nasıl üretiliyor?

İnsan kök hücrelerinden yola çıkarak farklılaşan mini beyin dokuları, uygun şartların sağlandığı bir laboratuvar ortamında, kendiliğinden, beyin gelişiminin erken safhalarında oluşan katmanlar halinde gelişebiliyor. Bilim insanlarının uzun zamandır çözmeye çalıştığı problemlerden biri de gelişim esnasında büyüyen mini beyin kütlesinin orta kısmında kalan bölgelerine yeterli oksijenin ve yeterli besinin gitmiyor olmasıydı ve bu sorun giderek büyüyen beyin dokusunun ölümüne sebep olmaktaydı. İngiltere’de gerçekleştirilen araştırmada bu sorun da çözülmüş oldu. Mini beyin dokuları dilimlenerek gözenekli bir zara yerleştirildi ve bu dokular aynı anda oksijen ve besin takviyesi yapılabilir hale geldi. Şimdilik ancak bir bezelye büyüklüğünde olan bu mini beyinler, beyin hastalıklarını her zamankinden daha ayrıntılı bir şekilde modellememize olanak sağlayabilir.

Yazar: Burcu Gümüşcü

Editörler: Güney Akbalık, Tuğba Öztürk

Kaynakça

[1] Scientists Grew a Mini-Brain in a Dish, And It Connected to a Spinal Cord by Itself
https://www.sciencealert.com/lab-grown-mini-brain-spontaneously-chains-itself-to-nearby-spinal-cord-and-muscle-tissue

[2] Giandomenico, S., Mierau, S., Gibbons, G., Wenger, L., Masullo, L., Sit, T., Sutcliffe, M., Boulanger, J., Tripodi, M., Derivery, E., Paulsen, O., Lakatos, A. and Lancaster, M. (2019). Cerebral organoids at the air–liquid interface generate diverse nerve tracts with functional output. Nature, vol. 22, p.p. 669-679. İnternet erişimi: https://www.nature.com/articles/s41593-019-0350-2 

İleri okuma

[1] https://noroblog.net/2018/07/11/laboratuvarda-beyin-uretmek-serebral-organoidler/

[2] https://bilimoloji.com/2018/04/doga-bilimleri/doga-bilimleri-biyoloji/sinirbilim/laboratuvarda-minyatur-insan-beyni-uretildi/

Görsel kaynak

http://www.stickpng.com/img/people/organs/brain/brain-realistic
https://pngtree.com/freepng/hand-painted-pea-vector_3343825.html