İsrail’deki Bilim İnsanları Kök Hücre Kullanarak Dünyanın İlk Sentetik Fare Embriyolarını Üretti…

İsrailli bir laboratuvar, yumurta ya da sperm yerine deri kök hücrelerinin kullanıldığı bir süreçle, beyinleri ve atan kalpleri olan yapay fare embriyoları yarattı. Hakemli Cell dergisinde 1 Ağustos’ta yayımlanan keşif, herhangi bir türe ait gelişmiş bir embriyonun ilk kez yalnızca kök hücrelerden oluşturulduğuna işaret ediyor.

Weizmann Bilim Enstitüsü genetikçileri, deriden elde edilen ve bir tabakta kültürlenen kök hücreleri kullanarak rahim dışında atan kalpleri ve beyinleri olan sentetik fare embriyoları üreterek, spermli yumurta enjeksiyonundan kaçınarak bir çığır açtılar.

Yumurta, sperm veya rahim olmadan fare embriyosu oluşturuldu.
Sentetik fare embriyo modelleri, Weizmann Bilim Enstitüsü’nde rahim dışında, yalnızca kök hücrelerden üretildi.

Araştırma ekibinin başkanı Profesör Jacob Hanna, “Embriyo en iyi organ yapma makinesi ve en iyi 3D biyo-yazıcıdır; biz de onun yaptıklarını taklit etmeye çalıştık" dedi.

Ancak, diğer yöne gitmenin – kök hücrelerin özelleşmiş vücut hücrelerine farklılaşmasını ve hatta organlara dönüşmesini sağlamanın – çok daha zor olduğu kanıtlandı. Bu teknik, kök hücrelerin büyüyen embriyoda nasıl farklı organlara dönüştüğüne dair araştırmalar için yeni yollar açıyor ve bir gün yapay embriyo modelleri kullanılarak nakil için doku ve organların büyümesini sağlayabilir.

Mevcut deneyde, yaklaşık 10.000 kök hücreden 50’si başarılı bir şekilde embriyo benzeri yapılara dönüştü. Sekiz buçuk gün sonra – farenin 20 günlük gebelik süresinin neredeyse yarısı – her embriyo atan bir kalp, kan kök hücre dolaşımı, iyi şekillendirilmiş kıvrımlara sahip bir beyin, bir nöral tüp ve bir bağırsak yolu oluşturmuştu.

Ekip, laboratuvarda daha önce yapılan iki keşfi geliştirdi…

Hanna‘nın ekibi, laboratuvarında daha önce yapılan iki keşfi geliştirdi. Bunlardan biri, kök hücreleri naif durumlarına ya da farklı hücre tiplerine farklılaşmaya en yatkın oldukları aşamaya geri programlamak için başarılı bir yöntemdi. Diğeri ise ekibin yedi yıllık bir deneme yanılma sürecinin ardından ana rahmi dışında doğal fare embriyoları yetiştirmek için geliştirdiği elektronik kontrollü cihazdı. Mart 2021’de Nature dergisinde yayımlanan bilimsel bir makalede açıklanmıştı.

Cihaz, oksijen değişimini ve atmosfer basıncını yakından düzenlerken, embriyoları sürekli hareket eden beherlerin içindeki bir besin solüsyonunda yıkayarak, besinlerin plasentaya anne kan akışıyla sağlanma şeklini simüle ediyor. Ekip daha önce bu cihazı doğal fare embriyolarını beşinci günden on birinci güne kadar başarıyla büyütmek için kullanmıştı.

Yeni çalışmanın amacı, döllenmiş yumurtalarla başlamak yerine, yalnızca petri kabında yıllarca muhafaza edilen kültürlenmemiş fare kök hücrelerinden sentetik bir embriyo modeli geliştirmekti. Bu strateji, doğal embriyoların araştırma ve biyoteknolojide kullanılmasıyla ilgili teknik ve ahlaki kaygıları büyük ölçüde ortadan kaldırabilir ve bu da onu son derece değerli kılar.

Farelerde bile bazı deneyler binlerce embriyo gerektirdiği için şu anda imkansızdır. Kök hücre embriyoları inkübatörlerde milyonlarca yetiştirilebilir.

Hanna, “Bir sonraki zorluğumuz, kök hücrelerin ne yapacaklarını nasıl bildiklerini – kendi kendilerine organlara nasıl dönüştüklerini ve bir embriyo içinde kendilerine tahsis edilen noktalara giden yolu nasıl bulduklarını anlamak" dedi.

“Sistemimiz rahimden farklı olarak şeffaf olduğu için, insan embriyolarının doğum ve implantasyon kusurlarını modellemek için yararlı olabilir."

Araştırmalarda hayvan kullanımının azaltılmasına yardımcı olmanın yanı sıra, sentetik embriyo modelleri gelecekte transplantasyon için güvenilir bir hücre, doku ve organ kaynağı haline gelebilir.

“Her bir hücre tipini – örneğin böbrek ya da karaciğer hücrelerini – büyütmek için farklı bir protokol geliştirmek yerine, bir gün sentetik embriyo benzeri bir model oluşturabilir ve ardından ihtiyacımız olan hücreleri izole edebiliriz. Ortaya çıkan organlara nasıl gelişmeleri gerektiğini dikte etmemize gerek kalmayacak. Bunu en iyi embriyonun kendisi yapabilir," diyor Hanna.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…