Uzaya fırlatılan insan mini beyinleri beklenmedik bir şekilde gelişti

ABD'li bilim insanları, insan beyin dokusunu temsil eden organoidleri Uluslararası Uzay İstasyonu'na (ISS) gönderdi ve sonuçlar herkesi şaşırttı. 2019'da yapılan deneyde, düşük Dünya yörüngesinde bir ay geçiren bu mini beyin yapıları, hem sağlıklı kaldı hem de Dünya'da yetiştirilen benzerlerine kıyasla daha hızlı olgunlaştı.

Scripps Araştırma Enstitüsü’nden moleküler biyolog Jeanne Loring, “Bu hücrelerin uzayda hayatta kalması büyük bir sürpriz oldu. Bu çalışma, nörodejeneratif hastalıklardan etkilenen diğer beyin bölgelerini incelemek için yeni deneylerin önünü açıyor” dedi.

Organoidler kendi kendilerini yenileyebilen, organ işlevi gösterebilen, doğrudan doku veya kök hücrelerden elde edilen üç boyutlu hücre grupları olarak tanımlanıyor.

Organoidler yapısal ve işlevsel olarak elde edildikleri dokuyla benzerlik gösteriyor.

UZAY VE SAĞLIK ARAŞTIRMALARININ KESİŞİMİ

Uluslararası Uzay İstasyonu, mikro yerçekiminin insan hücreleri üzerindeki etkilerini incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor.

Bu etkiler yalnızca astronotların sağlığı için değil, Dünya’daki tıbbi araştırmalar açısından da büyük önem taşıyor. Mikro yerçekimi ortamı, hastalık modelleme ve ilaç geliştirme çalışmalarında yeni kapılar aralıyor.

ISS Ulusal Laboratuvarı’ndan moleküler biyolog Davide Marotta liderliğindeki ekip, özellikle nörodejeneratif hastalıklarla bağlantılı sinir hücrelerinin mikro yerçekiminde nasıl etkilendiğini araştırmak için yola çıktı.

Araştırmada, sağlıklı bireyler ve multipl skleroz (MS) ile Parkinson hastalığına sahip kişilerden alınan hücreler, laboratuvarda yeniden programlanarak sinir hücrelerine dönüştürüldü. Bu hücreler, beynin bağışıklık sistemi hücreleri olan mikroglia içeren organoidler oluşturdu.

Organoidlerin bir kısmı Dünya’da bırakılırken, diğer kısmı özel kriyo tüplerinde ISS’ye gönderildi.

Uzayda geçirilen bir ayın ardından geri getirilen organoidler, Dünya’daki kontrol grubuyla karşılaştırıldı.

HIZLI OLGUNLAŞMA, DÜŞÜK STRES SEVİYELERİ

Uzayda gelişen organoidlerin daha hızlı olgunlaştığı, ancak hücre çoğalmasının daha yavaş olduğu tespit edildi. Ayrıca, Dünya’daki organoidlere kıyasla stresle bağlantılı genlerin daha az ifade edildiği ve beklenenden düşük iltihaplanma gözlendi.

Bu durumun, mikro yerçekimi ortamının insan kafatasındaki koşullara daha yakın olmasından kaynaklanabileceği düşünülüyor. Loring, “Uzayda bu organoidler, beyne daha çok benziyor. Kendi mikro evrenlerini oluşturuyorlar” diye ekledi.

GELECEK ÇALIŞMALAR İÇİN YENİ UFUKLAR

Araştırmacılar, bir sonraki hedefin Alzheimer hastalığından en çok etkilenen beyin bölgelerini incelemek olduğunu belirtti. Ayrıca, sinir hücrelerinin uzayda birbirleriyle nasıl bağlantı kurduğunu anlamak için yeni deneyler planlanıyor.

Loring, “Bu tür çalışmalarda önceki araştırmalara dayanarak sonuç tahmin edemiyoruz. Tam anlamıyla başlangıç noktasındayız; gökyüzündeyiz ama henüz temel aşamadayız” dedi.

Araştırmanın sonuçları, Stem Cells Translational Medicine dergisinde yayımlandı.