İsrail Weizmann Bilim Enstitüsü’nden bilim insanları; sperm, yumurta ve hatta rahim kullanmadan kök hücrelerden sentetik fare embriyosu üretmeyi başardı. Sonrasında gebelik periyodunun yarısına kadar hücreleri büyüterek, atan bir kalp de dahil olmak üzere tüm organ öncüllerin büyütebildi. Bu teknolojinin organ nakli için gereken organların yapımında kullanılması bekleniyor.
Yeni araştırma önceki araştırmanın iki branşı üzerinde kuruldu. İlk olarak kök hücrelerin yeniden programlayarak tekrar saf hallerine döndürmek üzerine çalışıldı. Saf hücreler farklı hücrelere ve de diğer kök hücrelere dönüşebiliyor. Diğer çalışmada ise rahmin dışında embriyoları büyütebilecek bir cihaz geliştirmeye odaklanıldı.
İşte bu iki teknik birleştirilerek, bugüne kadar yapılmış en gelişmiş sentetik fare embriyosu üretildi. İlk olarak petri kabında birkaç yıl içinde saf fare kök hücre kültürü geliştirildi. Sonra bu hücreler embriyo gelişiminde oynadıkları anahtar rollere göre üç gruba ayrıldı.
Bir grupta embriyonik organlara dönüşecek hücreler içeriyor. Diğer iki grup ise master regülatör genlerle işlendi. Bir grup plesanta için, diğer grup yumurta kesesi için işlendi. Sonrasında bu üç hücre yapay rahimle birleştirilerek, basınç ve oksijen değişimleri hassas kontrol edilen, doğal besin akışının olduğu hareketli beherlere konuldu.
Bir kere içeri konulduğunda bu üç hücre türü çökerek, embriyo benzeri yapılar geliştirecek potansiyele ulaştı. Beklendiği gibi bu aşamada hücrelerin büyük çoğunluğu başarısız olurken, %0,5 kadar hücre başarıyla geliştirildi. 10000 hücreden 50 hücre kadarı geliştirilebildi.
Sentetik Embriyo Organlara Dönüşmeye Başladı
İşte bu şanslı birkaç hücre alınarak, sonunda plasenta ve yumurta kesesi olan doğal embriyolara tamamlandı. Sonra bu embriyoların 8 günden biraz uzun gelişimine izin verildi. Bu süre farenin gebelik süresinin yaklaşık yarısına denk geliyor ki bu noktada organların öncülleri(progenitor) oluşuyor. Yani kalp atmaya başlıyor, kan kök hücre dolaşımına giriyor, beyin şekil alıyor, bağırsak yolu ve spinal kolon oluşuyor.
Araştırmacılar daha yakından incelendiğinde, iç yapıların ve sentetik embriyoların gen ifade şablonlarının % 95’e kadar eşlendiğini buldu. Organlar fonksiyonel görünüyordu.
Araştırmacılar bu teknik sayesinde hayvan testlerine olan ihtiyacın azalacağını ve organ ve doku nakli için bol kaynağın oluşacağını düşünüyor.
Credit : Weizmann Institute of Science
“Embriyo en iyi organ yapıcı makine ve en iyi 3D biyo-yazıcıdır ki halen taklit etmeye çalışıyoruz. Örneğin böbrek veya karaciğer gibi her hücre tipini büyütmek için farklı bir protokol geliştirmek yerine, günün birinde sentetik embriyo benzeri bir model oluşturabilir ve sonra ihtiyacımız olan hücreleri izole edebiliriz. Gelişmekte olan organlara nasıl gelişmeleri gerektiğini belirtmemize gerek yok. Embriyonun kendisi bunu en iyi şekilde yapar, “diyor baş araştırmacı Prof. Jacob Hanna.
Araştırma Cell dergisinde yayınlandı.
Kaynak: Weizmann Institute of Science
Videoda gelişen embriyoyu görebilirsiniz.
