Johns Hopkins Üniversitesi’nde geliştirilen yeni nesil beyin organoidi, biyomedikal araştırmalarda çığır açmaya hazırlanıyor. Araştırmacıların ‘çok bölgeli beyin organoidi’ (MRBO) adını verdiği bu yapay model, laboratuvar ortamında farklı beyin bölgelerinden elde edilen sinir hücrelerinin birleştirilmesiyle oluşturuldu.
YENİDEN YAPILANDIRILMIŞ SİNİR AĞI
MRBO, yaklaşık 6 ila 7 milyon nöron barındırıyor ve beynin erken gelişim dönemlerine özgü elektriksel aktivite üretme kapasitesine sahip. Ayrıca, kan-beyin bariyerinin oluşumu gibi kritik gelişim süreçlerini de yansıtabiliyor. Geliştirilen bu üç boyutlu model, beynin farklı bölgeleri arasında işlevsel sinyallerin aktarılmasını sağlayarak, nöral ağların eşzamanlı çalışmasını simüle ediyor.
NÖROPSİKİYATRİK HASTALIKLARA YENİ UMUT
Proje lideri Dr. Annie Kathuria, “Otizm, şizofreni ve Alzheimer gibi hastalıkların tamamı beynin yalnızca bir kısmını değil, tamamını etkiliyor. MRBO sayesinde bu hastalıkların erken dönem mekanizmalarını daha iyi anlayabiliriz” değerlendirmesinde bulundu. Ekip ayrıca, tedavilerin kişiye özel biçimde uyarlanabileceği bir platform sağladıklarını belirtti.
İLAÇ GELİŞTİRME SÜRECİNDE DÖNÜM NOKTASI
İlaç geliştirmedeki en büyük sorunlardan biri olan klinik başarısızlık oranlarının %90’lara ulaşması, araştırmacıları insan biyolojisini daha doğru taklit eden modellere yöneltiyor. Yeni organoidler, hayvan modellerine kıyasla çok daha gerçekçi bir deney platformu sunuyor. Araştırmacılar, bu organoidlerin gelecekte ilaç taramalarında standart hale gelebileceğini öngörüyor.
BASİT GÖREVLERİ GERÇEKLEŞTİREBİLİYOR
Daha önceki iki boyutlu beyin organoidlerinin aksine, bu yeni üç boyutlu yapıların hafıza ve öğrenme gibi bazı temel bilişsel görevleri yerine getirebildiği gözlemlendi. Bazı örneklerin Pong gibi basit dijital oyunları oynaması, modelin işlevselliğini bir adım daha öteye taşıdı.
YENİ NESİL NÖROBİLİM PLATFORMU
Geliştirme sürecinde farklı beyin bölgelerine ait hücreler ayrı kaplarda yetiştirildi, ardından özel yapışkan proteinlerle birleştirilerek bütünsel bir yapı elde edildi. Bu yapı, insan fetal beyninin yaklaşık 40 günlük gelişimini temsil ediyor. MRBO’nun, araştırma dünyasında insan odaklı nöropsikiyatrik çalışmaların merkezine oturması bekleniyor.
