Çığır açan gelişme: Minyatür insan beyinleri başarıyla geliştirildi

não người - Ảnh 1. — "Mini beyinlerin" başarılı bir şekilde geliştirilmesi, modern biyomedikal mühendisliği ve sinirbilim alanında büyük bir atılımdır - Fotoğraf: AI

Johns Hopkins Üniversitesi'nden (ABD) bir araştırma ekibi, Advanced Science dergisinde yayınlanan bir makalede, bu sinir hücresi kümelerinin 40 günlük bir insan fetüsünün aktivite seviyelerine benzer aktivite seviyeleri sergilediğini bildirdi. Bu, Parkinson ve Alzheimer gibi nörolojik hastalıkların tedavisi için yeni olanaklar açıyor.

"Yapay beyinler" gerçeğe giderek daha da yaklaşıyor.

İnsan beyni organoidleri olarak bilinen bu hücre kümeleri, beynin çeşitli bölgelerine farklılaşma yeteneğine sahip pluripotent kök hücrelerden kültürlenir. Bilinçli değillerdir, ancak hafıza ve öğrenme gibi temel işlevleri yerine getirebilirler.

Son yıllarda, 3D teknolojisinin gelişmesi sayesinde, bu organoidler sadece biyoelektrik aktivite göstermekle kalmadı, aynı zamanda basit robotları kontrol edebiliyor, hatta bir zamanlar nörobiyoloji alanında bir mucize olarak kabul edilen Pong gibi temel video oyunlarını "oynayabiliyor".

Ancak bugüne kadar oluşturulan organoidlerin çoğu yalnızca serebral korteks, orta beyin veya serebellum gibi belirli bir beyin bölgesini simüle etmekte olup, bu beyin bölgelerinin gerçek hayatta işlevlerini nasıl koordine ettiğini henüz tam olarak yansıtmamaktadır. Bilim , nörogelişimsel bozuklukları veya psikiyatriyi incelemek istiyorsa, insan beyninin tamamını işlevsel halde temsil eden modellere ihtiyaç duymaktadır.

Araştırmacı Annie Kathuria'ya göre, otizmi incelemek için birinden beynini gözlemlememize izin vermesini isteyemeyiz. Ancak tüm beyin organoid modelleri, patolojik süreci doğrudan izlememize, böylece tedavinin etkinliğini kontrol etmemize ve hatta tedavi planlarını kişiselleştirmemize olanak sağlayabilir.

Yıllarca süren deneylerin ardından Kathuria'nın ekibi, dünyada çok bölgeli beyin organoidi (MRBO) geliştiren ilk ekiplerden biri oldu. İlk olarak, insan beyninin farklı bölgelerinden alınan nöronları, temel kan damarlarıyla birlikte ayrı kültür kaplarında yetiştirdiler. Daha sonra bu bölgeler, dokuların birbirine bağlanmasına ve etkileşime girmesine olanak tanıyan bir tür "biyolojik süper yapıştırıcı" protein kullanılarak birbirine bağlandı.

Sonuç olarak, beyin bölgeleri senkronize elektriksel aktivite üretmeye başlar ve birleşik bir ağ oluşturur. Araştırma ekibi ayrıca kan-beyin bariyerinin ilk ortaya çıkışını da gözlemledi. Bu, beyne hangi maddelerin girebileceğini kontrol etmeye yardımcı olan, beyni çevreleyen hücre tabakasıdır.

Nörolojik hastalıkların tedavisinde yeni fırsatlar.

Gerçek bir insan beyninden çok daha küçük olmasına rağmen, her bir MRBO modeli, bir yetişkindeki on milyarlarca nörona kıyasla yalnızca 6-7 milyon nöron içerir. Bununla birlikte, hücrelerin yaklaşık %80'i erken fetal gelişim özelliklerini taşıdığından, bu modeller analiz için eşi benzeri görülmemiş fırsatlar sunmaktadır.

Johns Hopkins araştırma ekibine göre, MRBO'lar (Merkezi Reaktif Biyolojik Modeller), hayvanlar yerine insan modelleri üzerinde ilaç testleri yapmak için kullanılabilir. Şu anda, ilaçların %85-90'ı faz 1 klinik denemelerinde başarısız oluyor ve bu oran nörolojik hastalıkları tedavi eden ilaçlar için %96'ya kadar çıkıyor; bunun başlıca nedeni, preklinik çalışmaların ağırlıklı olarak fareler veya diğer hayvan modellerine dayanmasıdır.

MRBO testine geçmek, ilerlemeyi hızlandırmaya ve başarı oranlarını artırmaya yardımcı olabilir.

"Alzheimer hastalığı, otizm ve şizofreni, beynin sadece belirli bir bölgesini değil, tamamını etkiliyor. Beyin gelişiminin erken aşamalarında neler olduğunu anlarsak, tamamen yeni tedavi hedefleri bulabiliriz," diye belirtti araştırmacı Annie Kathuria.

Uzmanlar bu araştırmayı modern biyomedikal mühendisliği ve nörobilim alanında büyük bir atılım olarak değerlendiriyor. Karmaşık organoid modellerinden yola çıkarak, bilim insanları her hasta için ilaçların etkilerini doğru bir şekilde değerlendirmek üzere benzersiz bir beyin modelinin oluşturulduğu kişiselleştirilmiş tanı ve tedaviye doğru ilerleyebilirler.

Ayrıca, gelecekteki potansiyel arasında beyin-bilgisayar arayüzleri ve hatta biyolojik organoidlere dayalı yapay zekâ için yeni bir yön de yer almaktadır.

Konuya geri dön

MINH HAI

Kaynak: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm