Kök Hücrede Büyük Gelişme! Bilim İnsanları İnsan Embriyo Benzeri Yapılar Yaratıyor… Bilim adamları ilk kez 14 günlük bir insan embriyosuna benzeyen sentetik lekeler yarattılar, yani özellikle zor bir hamilelik döneminin ötesinde embriyo gelişimini inceleyebilirler.
Tarihsel olarak, uluslararası kurallar döllenmeden 14 günden daha uzun bir süre sonra insan embriyoları üzerinde yapılan araştırmaları engelliyor. Ancak yeni teknik, embriyoları taklit etmek için kalp, deri ve hatta beyin hücresi gibi başka herhangi bir hücreye dönüşme potansiyeline sahip kök hücreleri kullanıyor. Cambridge Üniversitesi ve California Teknoloji Enstitüsü’nde gelişimsel ve kök hücre biyoloğu olan Magdalena Żernicka-Goetz’e göre, sonuç herhangi bir kuralı çiğnemeden araştırmacıların insani gelişimin sonraki aşamalarını daha iyi anlamalarını sağlayacaktı. Bu modellerin, insan gelişimine yaklaşık üç hafta kala meydana gelen gastrülasyon adı verilen bir aşamada geliştiğini görmek için özellikle istekli olduğunu söylüyor.
Żernicka-Goetz, ilerlemenin arkasındaki ekibe liderlik etti ve çalışmayı 14 Haziran’da Boston’daki Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği’nin yıllık toplantısında sundu. Scientific American, yakında bilimsel bir dergide yayınlanacağını söylediği araştırma hakkında Żernicka-Goetz ile konuştu.
Bu deney özellikle ne yarattı ve nasıl?
Kök hücreleri, implantasyon sonrası aşamalarda bildiğim kadarıyla ilk kez üç bölme oluşturan embriyo modelleri oluşturmak için birleştirdik. Biri embriyo. İkisi ekstraembriyonik dokulardır. Birine trofoblast denir; normalde plasenta oluşturacak dokudur. Ve ikinci kök hücre tipi hipoblast benzeri doku oluşturur ve bir yumurta sarısı kesesi yapacak bir dokudur.
Sadece sperm veya yumurta kullanmıyoruz, aynı zamanda implantasyondan önce meydana gelen gelişimin ilk yedi gününü de atlıyoruz. Bir araya getirdiğimiz yapılar yeni implante olmuş embriyolara benziyor. Model, bir insan embriyosunda 14. güne eşdeğer olana kadar geliştirilmiştir.
Bu modelle, özellikle üç doku türü arasında çapraz konuşmanın olduğu bu peri-implantasyon gelişim aşamasını anlamak istedik. Modelimizle ilk kez gösterdiğimiz şey şudur: aslında bu çapraz konuşmaya ve dokular arasındaki etkileşimlere bakabiliriz. Yani bu çok büyüleyici.
10 yıl önce kurduğumuz kullandığımız kültür medyasına herhangi bir ekstra etken sunmuyoruz. Ve bu ortamda, üç tür kök hücre bu embriyo benzeri yapıyı oluşturmak için kendi kendine organize edilmiştir.
Bu bir embriyo değil, embriyo benzeri bir yapı. Ya da başka bir deyişle, buna bir insan embriyosunun modeli diyebiliriz. Üç boyutludur, mimarisi güzeldir ve implantasyon sırasında hamilelik kaybının nedenlerini anlamada çok güçlüdür. Ama gerçek bir embriyo değil.
İnsan embriyoları ile ilgili tüm çalışmalar onaylanmalıdır ve laboratuvarımız 14. güne kadar insan embriyolarını incelemek için bu onaya sahiptir. Ancak yarattığımız gibi insan embriyosu kök hücre modelleri için gerçek insan embriyosu olmadıkları için bu konuda araştırmaya izin verilir; bunlar insan embriyo modelleridir.
Sentetik insan embriyo modelleri kök hücrelerden ilk kez mi yaratılıyor?
Bu ilk değil. Birkaç yıl önce insanlar gelişimin daha erken aşamalarında, preimplantasyon aşamasında kök hücrelerden embriyo modelleri oluşturdular. Modelimiz farklıdır çünkü insan embriyo gelişiminin sonraki aşamalarını kapsar ve şu anda çok gerekli olan üç doku olan üç soyu içerir.
Bu modellerden ne öğrenmeyi umuyorsunuz?
Bu modelleri yaratma motivasyonumuz, bu gelişimsel kara kutuyu gerçekten anlamaktır. Bu, embriyonun implante olduğu zamandır ve onu göremiyoruz ve dokunun nasıl etkileşime girdiğini anlamak çok zor.
Yedi yıl önce insan embriyo gelişiminin [rahim geçmişinin dışında] implantasyon aşamasına ilişkin ilk çalışmayı yayınladık, böylece ilk kez implantasyon yoluyla gelişen gerçek bir insan embriyosunun ve bu embriyodaki farklı dokuların nasıl geliştiğini görebildik. Bu bize, insan embriyolarını kullanmak yerine, kök hücrelerle bu hücre-hücre iletişimini taklit edebileceğimiz ve insan embriyo gelişimini gerçek bir embriyodan ziyade bir modelde inceleyebileceğimiz fikrini verdi.
Neden yapıyorum? Anlaşılması çok zor olan bu gelişim aşamasından etkileniyorum. Gebeliklerin yüzde 30’unun implantasyondan kısa bir süre sonra başarısız olduğu tahmin ediliyor. Yani bu model, bu başarısızlığın arkasındaki nedenleri anlamamızı sağlayacaktır.