Alman bilim insanları, laboratuvarda kök hücrelerden yetiştirdikleri mini beyinlerde, bugüne kadar bilim camiasının hiç görmediği yeni bir gelişmeye tanıklık etti. Petri adı verilen özel bir bakteri üreme tabağında yetişen bu mini beyinler, kendi kendilerine ilkel göz yapıları geliştirmeyi başardı.
Tarihte ilk defa beyin dokusuna sinyaller gönderebilen mini beyinler, bilim insanlarının yapmış olduğu açıklamaya göre ilerleyen zamanlarda göz hastalıklarının, gözlerin gelişim ve farklılık süreçlerinin daha iyi anlaşılıp analiz edilmesine olanak sağlayacak.
Mini beyinler, lens ve kornea dokusu içeren sinir ağlarına sahip
Beyin organoidleri adı verilen bu mini beyinler, bilim insanları tarafından uzun süredir ilaç tepkimeleri ve hücre gelişimini gözlemleme gibi birçok farklı çalışma için laboratuvar ortamında yetiştirilen bir doku. Görünüşleri her ne kadar bir insan beynini anımsatsa da beyin organoidleri, gerçek bir beyin olmaktan son derece uzaktır. Bunlar, yetişkin insanlardan toplanan ve kök hücrelere uygulanan tersine mühendislik sayesinde birçok farklı doku türüne dönüşme potansiyeline sahip 3 boyutlu dokulardır.
İnsan beyni gibi düşünce, duygu ve bilinç gibi hiçbir özelliği taşımayan, sadece beyin dokusu kabarcıklarını taklit edebilen bu orgaonidler, Düsseldorf Üniversite Hastanesi'nde görevli bilim insanları tarafından bu sefer göz gelişimini gözlemlemek üzere yetiştirildi. Bilim insanları daha önce de beyin organoidleri üzerinde birçok çalışma gerçekleştirmişti,
Ancak tarihte ilk kez bir beyin organoidi, ilkel derecede de olsa kendi kendine göz yapıları geliştirmeyi başardı:
Bilim insanları, göz gelişimini gözlemek adına mini beyinlerin oluşmasında iki farklı hücre kullandı. Bu hücrelerden biri, embriyo gelişimi sırasında tüm göz küresini oluşturmaya yardımcı olan bir kök hücreden oluşuyordu. Dikkatli bir şekilde yetiştirilen beyin organoidleri, tıpkı insan gelişiminde de olduğu gibi 30 gün gibi kısa bir süre içerisinde optik küre oluşturmaya başladı ve bu yapılar, 50. günün sonunda açık açık görülebiliyordu. Organoidlerin oluşturduğu bu optik küre, ışığa tepki verebilen ve hatta lens ve kornea dokusunu içeren sinir ağlarından oluşuyordu.
Bilim dünyasında böyle bir şeyin ilk defa gerçekleştiğini belirten bilim insanları, Cell Stem Cell adlı bilim dergisinde yayınlanan makaleleri hakkında şu sözleri dile getirdi; "Göz gelişimi karmaşık bir süreçtir ve bunun anlaşılması, erken retina hastalıklarında moleküler temelin anlaşılmasına izin verebilir. Bu yüzden, uygun göz oluşumu için gerekli olan, gözün primordiumu olarak adlandırdığımız optik vezikülleri incelemek çok önemlidir."
Araştırmanın başındaki isimlerden sinir bilimci Jay Gopalakrishnan'ın açıklamarında ise şu ifadeler yer aldı; "Çalışmamız, beyin organoidlerinin ışığa duyarlı ve vücutta bulunanlara benzer hücre tiplerini barındıran ilkel duyusal yapılar üretme konusundaki olağanüstü yeteneğini gösteriyor. Bu organoidler, embriyo gelişimi sırasında beyin-göz etkileşimlerini incelemeye, konjenital retina bozukluklarını modellemeye ve kişiselleştirilmiş ilaç testi ve transplantasyon tedavileri için hastaya özel retina hücre tipleri oluşturmaya yardımcı olabilir."