Çığır açan gelişme: Minyatür insan beyinleri başarıyla geliştirildi

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

Johns Hopkins Üniversitesi'nden (ABD) bir araştırma ekibi, Advanced Science dergisinde yayınlanan bir makalede, bu sinir hücresi kümelerinin 40 günlük bir insan fetüsüyle aynı aktivite seviyesini gösterdiğini belirtti. Bu durum, Parkinson ve Alzheimer gibi nörolojik hastalıkların tedavisi için yeni ufuklar açıyor.

"Yapay beyinler" gerçeğe yaklaşıyor

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

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

Ancak şimdiye kadar oluşturulan organoidlerin çoğu, beyin korteksi, orta beyin veya beyincik gibi belirli bir beyin bölgesini simüle ediyor ve beyin bölgelerinin aktivitelerini gerçekte olduğu gibi koordine etme şeklini yeniden üretemiyor. Nörogelişimsel veya psikiyatrik bozuklukları incelemek istiyorsak, bilimin tüm insan beynini hareket halinde temsil eden bir modele ihtiyacı var.

Araştırmacı Annie Kathuria'ya göre, otizmi incelemek için bir kişiden beynine bakmamıza izin vermesini isteyemeyiz. Ancak tüm beyin organoid modelleri, hastalık sürecini doğrudan izlememize, böylece tedavilerin etkinliğini test etmemize ve hatta tedavi rejimlerini kişiselleştirmemize olanak tanıyabilir.

Yıllar süren deneylerin ardından Kathuria'nın ekibi, dünyada çok bölgeli beyin organoidleri (MRBO) geliştiren ilk ekiplerden biri oldu. İlk olarak, insan beyninin farklı bölgelerinden nöronları, altlarındaki kan damarlarıyla birlikte ayrı kültür kaplarında kültüre aldılar. Daha sonra bu bölgeler, dokuların birbirine bağlanıp etkileşime girmesini sağlayan bir "biyo-süper yapıştırıcı" proteini kullanılarak birbirine bağlandı.

Sonuç olarak, beyin bölgeleri senkronize elektriksel aktivite üretmeye başlayarak birleşik bir ağ oluşturdu. Araştırma ekibi ayrıca, özellikle kan-beyin bariyerinin ilk görünümünü de kaydetti. Bu, beyni çevreleyen ve beyne girebilecek maddeleri kontrol etmeye yardımcı olan hücre tabakasıdır.

Nörolojik hastalıkların tedavisinde yeni fırsatlar

Gerçek bir insan beyninden çok daha küçük olmasına rağmen, her MRBO, bir yetişkindeki on milyarlarca nörona kıyasla yalnızca 6-7 milyon nöron içerir. Ancak, erken fetal gelişime özgü hücrelerin yaklaşık %80'ini içeren bu modeller, benzeri görülmemiş analitik fırsatlar sunar.

Johns Hopkins ekibine göre, MRBO, ilaçları hayvanlar yerine insan modellerinde test etmek için kullanılabilir. Şu anda, ilaçların %85-90'ı 1. faz klinik çalışmalarda başarısız oluyor ve bu oran nörolojik hastalıkları tedavi eden ilaçlarda %96'ya kadar çıkıyor; çünkü klinik öncesi çalışmalar büyük ölçüde farelere veya diğer hayvan modellerine dayanıyor.

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

Araştırmacı Annie Kathuria, "Alzheimer hastalığı, otizm ve şizofreni, beynin yalnızca bir bölgesini değil, tamamını etkiler. Beyin gelişiminin erken aşamalarında neler olduğunu anlarsak, tedavi için tamamen yeni hedefler bulabiliriz," dedi.

Uzmanlar, araştırmanın modern biyomedikal mühendisliği ve sinirbilim alanında önemli bir adım olduğunu söylüyor. Karmaşık organoid modellerden, bilim insanları, her hastanın ilaçların etkilerini doğru bir şekilde test etmek için kendi beyin modeline sahip olduğu kişiselleştirilmiş teşhis ve tedavi aşamasına geçebilirler.

Ayrıca gelecekteki potansiyeller arasında beyin-bilgisayar arayüzleri ve hatta biyolojik organoidlere dayalı yapay zeka için yeni bir yön bile yer alıyor.

Konuya geri dön

MINH HAI

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