Ağlayan gözyaşı bezi, cam kavanozda büyüyen fare embriyosu... Sırada yapay insan mı var?

İnsan vücudundaki çoğu organ yenilenme yetisine sahip, organlar dokuyu sağlıklı ve işlevsel tutmak için hücrelerini yenileyebiliyorlar. Kök hücreler bu konuda ana görevi üstleniyor. Kök hücreler, sahip oldukları bu kapasiteleri sayesinde, eski ve hasarlı olanların yerini alacak yeni hücreler oluşturmak için bölünebiliyorlar. Laboratuvarlarda izole edilip çoğaltılabiliyor ve laboratuvarlarda organların minik kopyalarını (organoidleri) oluşturuyorlar. 

2009’dan beri çoğu organ, o dokuyla ilişkili fizyolojiyi ve hastalıkları incelemek için kullanılıyor. Daha yakın zamanlarda organoidler, SARS-CoV2’nin farklı organları nasıl etkilediğini incelemek için kullanılmaya başlandı. Örneğin SARS-CoV2’nin insan bağırsağını enfekte edebileceği bu sayede bulunmuştu ve Covid-19’lu bazı hastaların neden ishal yaşadığı bu şekilde açıklanmıştı. Bakın güncel çalışmalar neler söylüyor?Gözyaşı bezi kaşın hemen altında bulunuyor. 

KURU GÖZLERE ÇARE OLABİLİR

Kuru göz hastalığının tarihe karışacağı döneme girildi. Ayrıca herkes ağlayabilecek!

Utrecht Üniversitesi Hubrecht Enstitüsü doktora öğrencisi Marie Bannier-Hélaouët ve Yorick Post, insan gözyaşı bezi organoidi üretti. Ve bununla da kalmayıp organoidi ağlatmayı başardılar. Söz konusu organoid, ağrı yaşadığımızda vücudumuzda salınan adrenaline maruz bırakılmıştı. Araştırmacılar, bu organoidleri insanlara nakletmek de dahil olmak üzere kuru göz hastalığı için tedaviler geliştirme olanaklarını inceliyor.

Biz çok farkında olmasak da gözyaşı bezi aslında çok önemli bir organ: Gözü nemlendirerek bakım sağlıyor ve gözleri enfeksiyonlardan koruyan gözyaşları üretiyorlar. Gözyaşı bezi düzgün çalışmadığında ise insanlar “kuru göz” olarak bilinen bir hastalıktan mustarip oluyor. Bu da kaşıntılı ve ağrılı bir süreç yaşatarak yaşam kalitesini bozuyor. Bu, dünya genelinde yetişkin nüfusun en az yüzde 5’inde görülen bir hastalık. Şimdiye kadar, bu hastalıkla ilgili çalışmalar, kullanışlı bir insan gözyaşı bezi modelinin olmaması nedeniyle sorun yaşıyordu. Gözyaşı bezi organoidleri ise bu sorunu ortadan kaldıracak gibi gözüküyor.

SÜREÇ NASIL İŞLİYOR?

Araştırmacılar da hastaneden gözyaşı bezi örnekleri alarak yola koyuldu. Bu örnekleri küçük parçalara ayırdılar. Bu parçalar, tıpkı bir yastık gibi bir damla jelin içine yerleştirildi. Ardından gözyaşı bezi kök hücrelerini, bölünmesi için uyararak kültürü büyütmeyi başardılar. Birkaç gün sonra, küre şeklindeki bir tabakta ilk gözyaşı bezi organoidlerini görebildiler. Deneylerdeki son adım, organoidleri ağlatmaktı. İnsanlarda ağlama, adrenalin gibi uyaranlar tarafından tetikleniyor. Bu süreci laboratuvarda yeniden yaratmak için gözyaşı bezi organoidlerini adrenaline maruz bırakmak gerekiyordu. Adrenalin, gözyaşı bezi organoidlerini balonlar gibi şişirdi. Organoidler “içten içe” gözyaşı salıyorlardı: Ağlıyorlardı ama gözyaşlarının akacak yeri yoktu.

NE İŞE YARAYACAK?

Şimdi soru şu: Bu gözyaşı bezi organoidleriyle ne yapılabilir? Birincisi, bilim insanları onları gözyaşı bezinin nasıl çalıştığını incelemek için kullanabilirler. 

Şu anda, kuru göz hastalığı olan kişiler, gözlerini nemlendirmek için sürekli olarak göz damlası uygulamak zorunda kalıyor. Gözyaşı bezi organoidleriyle bilim insanları artık kuru göz hastalığının tedavisine yardımcı olabilecek daha etkili ilaçlar için çalışmalar yapabilirler ve gözyaşı bezi organoidleri sonunda kuru gözü hastalığı olanlara tekrar nakledilebilir.

https://theconversation.com/we-grew-human-tear-glands-in-the-lab-and-now-were-making-them-cry-157211

Hanna ve ekibi, geliştirdikleri “tüpte fare’yi, döllenmiş yumurtadan başlayarak büyütemediler. Bunun yerine, hamile farelerden 5 günlük embriyolar topladılar. Embriyolar ancak gerçek bir fare rahmine, en azından kısa bir süre için bağlanabilirse doğru gelişiyor. 

KAVANOZDAKİ FARE EMBRİYOSU 

Bu fotoğraf, tek başına fantastik bir hikâye anlatıyor: Kalp hücreleri, bir kafa ve uzuvlara işaret eden çıkıntıları bulunan, canlı ve bir cam kavanozda büyüyen bir fare embriyosu! İsrail’de bu konu üzerinde çalışan araştırmacılar, fareleri yapay bir rahimde 11-12 gün, yani hayvanın doğal gebelik süresinin yaklaşık yarısı kadar uzun bir süre boyunca büyüttü. Bu, bir memelinin rahim dışında gelişimi adına bir rekor! Araştırma ekibine göre bir sonraki büyük adım, insan embriyoları olabilir. Tabii  bu, çok büyük etik soruları gündeme getiriyor.

ŞOKE EDİCİ OLABİLİR

İsrail’deki Weizmann Bilim Enstitüsü’ndeki araştırma ekibini yöneten gelişim biyoloğu Jacob Hanna, “Bu, diğer türler için zemin hazırlıyor” diyor. Hanna’nın ekibi, göbek kordonlarından kan serumu ekleyerek onları cam kavanozlarda çalkalayarak ve basınçlı oksijen karışımını pompalayarak fare embriyolarını büyüttü. Süreci, bir Covid-19 hastasını ventilasyon makinesine bağlamaya benzeten Hanna, “Bu, oksijeni hücrelere göndererek hastayı rahatlatır, tüm büyük organ sistemlerinin çalıştığını görebilirsiniz” diyor.

Çalışma, normalde rahim içinde gizli olan erken embriyoya da bilimsel bir pencere açıyor. İsrailli ekip, Nature dergisinde yayımlanan çalışmada, gelişmekte olan embriyonik farelere toksinler, boyalar, virüsler ve insan hücreleri ekledikleri bir dizi deneyi anlattı. Hanna, çalışmanın bu şekilde insan embriyoları geliştirmek isteyecek bilim insanlarına ışık tutacağını söylüyor. Laboratuvarda yetiştirilmiş insan embriyosu görüntülerinin şoke edici olabileceğini de kabul ediyor. Hanna’nın 12 günlük farelerinin insan eşdeğerinin üç aylık bir embriyo olduğu düşünülüyor.

https://www.technologyreview.com/2021/03/17/1020969/mouse-embryo-grown-in-a-jar-humans-next/