tarafından eklendi tarafından eklendi

İnsan ve Maymun Hücrelerinden Oluşan Kimerik Embriyolar Yaratıldı

Bilim insanları model organizma geliştirme konusunda bir adım daha ileri gittiler. Laboratuvarda insan ve maymun kök hücrelerinden oluşan kimerik embriyolar yaratmayı başardılar. Embriyo 20 güne kadar yaşamayı başardı. Bu tür kimerik canlılar gelecekte model organizma olarak bizler için çok faydalı olacak. Özellikle çeşitli metabolik hastalıklar, embriyonik gelişim ve yaşlanma gibi olayların insanlar üstünde çalışılması hayli zor. Hayvan çalışmaları ise her ne kadar yararlı bilgiler verse de insan vücudunu tam olarak yansıtmıyor. Bu kimerik canlılar sayesinde insan vücudunu ve hücresel işlevlerini in vivo ortamda daha iyi inceleyebileceğiz.

Araştırmacılar Cell dergisinde yayınladıkları sonuçlarda insan ve maymun hücrelerinin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini ve bunun embriyonik seviyede nasıl gerçekleştiğini gösterdiler. Normal bir şekilde döllenmiş maymun embriyosunun hücreleri çoğalırken aralarına insan embriyonik hücreleri eklendi. İnsan hücrelerinin diğer hayvan hücreleri arasında yaşayıp yaşayamayacağı başta büyük merak konusuydu. Eğer hücreler hayata tutunabilirse ileride organları oluşturacaktı.

Kimerik Canlılar Ne Kadar Etik?

Birden fazla türün hücrelerinden oluşan kimerik canlıların yaratılması bilim camiasında heyecan yaratırken her zaman etik soruları da beraberinde getirmiştir. Bilim insanları daha önce insan kök hücrelerini domuz ve koyun embriyo hücreleri ile entegre etmeye çalışmışlardı. Ancak hücrelerin çok azı hayatta kalmayı başarmıştı. Şimdiki çalışmada ise insan hücrelerinin maymun hücreleri arasında hayatta kalma oranı çok daha yüksek. Bunun nedenlerinden biri de maymunların domuz ve koyunlara göre bize evrimsel olarak daha yakın olması.

Splice filmini belki izleyeniniz vardır. Kimerik bir canlının laboratuvar ortamında yaratılması ve daha sonra ona insani bazı özellikler atfedilmesini konu alıyor. Filmden çok bahsederek izlemek isteyenlerin keyfini kaçırmayayım. Aynı etik sorunlar bu çalışma için de geçerli. İnsan ve maymun hücrelerinden oluşan embriyo ilerleyen zamanlarda hangi canlıya daha yakın olacak? Eğer insanlaşma süreci başlarsa buna karşın ne yapılmalı? Embriyonun hangi aşamaya kadar büyümeye devam edeceği de başka bir soru. Bu kimerik canlılar insan gibi bir bilinç kazanabilir mi, eğer kazanabilirse bu ne zaman gerçekleşebilir, herkesin merak ettiği sorulardan bazıları. Araştırmacılar bu yüzden insan ve maymun kimeralarını şimdilik sadece 20 gün büyüttüler ve daha sonra hücreleri uterusa koymayarak imha ettiler.

İnsan ve Maymun Hücreleri Nasıl Bir Araya Getiriliyor?

İnsan ve maymun kimerik canlıları yaratmak için öncelikle Macaca fascicularis türü dişi bir maymundan alınan oosit ile erkek maymunun sperminin döllenmesi sağlandı ve hücre kültüründe büyütüldü. Zigotun 6 günlük büyüme sürecinden sonra blastosit adı verilen hücre topluluğunun oluşumunu gözlemlediler. Normal bir gebelik sürecinde blastosit uterusa tutunur ve embriyo gelişmeye devam eder.

Araştırmacıların deneyinde blastosit dişi maymundan alınarak bir petri kabına aktarıldı ve bir lazer yardımıyla embriyonun dış katmanı olan zona pellucida açıldı. Blastosit normal koşullarda uterusa tutunması gerekirken bu durumda tutunacağı tek dal petri kabının duvarıydı. Buraya tutundu ve gelişimine devam etti. Öncelikle maymun hücrelerinin tek başına gelişip gelişemeyeceği test edildi ve en az 20 güne kadar petri kabında hayatta kaldıkları görüldü.

İnsan Kök Hücreleri Maymun Embriyosunun İçine Yerleştiriliyor

Şimdi sıra insan hücrelerini ekleyince olanları görmeye geldi. Maymun hücrelerinin döllenmesinden 6 gün sonra her bir blastositin içine 25 insan kök hücresi eklendi. Uzatılmış pluripotent kök hücre (EPS) adı verilen bu hücreler hem embriyonik dokuya hem de extraembriyonik doku dediğimiz embriyoyu besleyen hücrelere dönüşebilme özelliğine sahiptir. Diğer bir deyişle EPS hücreler bizim tam aradığımız şeydir. Ya embriyonun kendisi oluyor ya da embriyoyu besleme, hücresel atıkları ortadan kaldırma işlevine sahip oluyor.

Araştırmacılar insan ve maymun hücrelerinden oluşan 132 embriyo denemesinden bulundular. Bu embriyoların sadece 111’i başarılı bir şekilde petri kabına tutundu. Bunların da 103 tanesi döllenmeden 10 gün sonra hala yaşıyordu. Zaman geçtikçe hayatta kalabilen kimerik embriyoların sayısı azaldı ve sadece üç embriyo 20 günlük deney süresini tamamlayabildi.

Hücreler Arasında Genetik Bir Etkileşim

İnsan kök hücrelerinin yaşam süresi kadar bulundukları ortama nasıl uyum sağladıkları da ayrı bir araştırma konusudur. Araştırma ekibi kimerik embriyolarda gelişim süresince hangi genlerin aktifleştiğini ve protein sentezlediğini tespit etmeye çalıştılar. Gelişim boyunca her şey zincirleme ilerler. Bir gen aktifleşir, protein üretir ve başka bir geni aktifleştirir. Hücrelerarası etkileşimler gelişimsel biyolojide çok kritiktir.

Maymun hücrelerinin tek başlarına yarattığı hücresel etkileşim ile insan ve maymun kimerik embriyolarının yarattığı etkileşim aynı değildi. Kimerik embriyolarda daha fazla gen aktifleşmiş ve daha geniş bir protein yelpazesi görülüyordu. İnsan ve maymun hücreleri arasında net bir etkileşim saptanmıştı. Bu etkileşim şüphesiz organizmanın ileriki seyrini de değiştirecektir.

Kimerik Canlı Hangi Organizmaya Daha Yakın Olacak?

İki farklı türün birbirleriyle etkileşimi öngörülemeyen sonuçlara yol açabilir mi? Bu noktada yanıtlanmamış çok soru var. Tamamen gelişmiş bir canlıya organ nakli veya doku transplantasyonu yapsanız o türün kendisini değiştirmezsiniz. Bu yüzden herhangi bir etik endişe görülmez ama iki farklı hücre türünden yeni bir canlı yaratmak apayrı bir şeydir. Araştırmacılar hangi hücre hattının daha baskın olacağını, organizma geliştikçe bu yeni canlının insanlaşma sürecine girip girmeyeceğini tartışıyor. Eğer insan benzeri bir bilinç kazanırsa bu durumda ne yapılmalıdır?

Etik konuları bir kenara bırakırsak yapılan bu çalışma en azından insanlarda görülen hastalıkların ve biyolojik mekanizmaların çözümlenmesinde çok faydalı model organizmaların ortaya çıkmasını sağlayabilir. Yayınlanan bu çalışma şimdiden çok ses getirdi ve bilim sitelerinde en çok okunan ve paylaşılan haberlerden biri oldu.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynaklar

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210415142904.htm

https://www.livescience.com/human-monkey-chimeric-embryos.html


Çağlayan Taybaş

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik mezunuyum. Şu an klinik araştırma sektöründe çalışıyorum. Bilimsel araştırmaların yanında başlıca hobilerim satranç, bisiklet sürmek, pilates ve latin dansları oldu. Mezun olduktan sonra askere gitmeden önce sinirbilim.org'u kurdum. Şu an iş ve özel hayatım çok yoğun olduğu için eskisi gibi yazamıyorum. Bana herhangi bir soru sormak isteyen varsa c.taybas@gmail.com'a mail atabilirler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.