Araştırmacılar İnsan Kök Hücrelerinden Embriyo Benzeri Yapılar İnşa Ediyor

İnsan embriyoları üzerinde yapılan araştırmalar, insan gelişiminin en erken aşamalarını anlamak için hayati önem taşımaktadır. Bu yazımızda bahsedilen araştırma, tüp bebek tedavisi görmüş bireyler tarafından isteyerek bağışlanan fazla embriyolar üzerinde yürütülmektedir. Bununla birlikte bu araştırma, embriyoların mevcudiyeti ve bir embriyonun laboratuvarda ne kadar süreyle gelişmesine izin verildiğine (en fazla 14 gün) ilişkin katı uluslararası etik zaman sınırları ile sınırlıdır.

Caltech araştırmacıları insan kök hücrelerinden embriyo benzeri yapılar yarattılar. Sperm ve yumurtanın bir araya gelmesiyle oluşan doğal embriyoların aksine bu yapılar, özel hücre tiplerine dönüşme yeteneğine sahip pluripotent kök hücrelerin birleştirilmesiyle oluşturulur. Bu embriyo benzeri yapıların gerçek embriyolardan bazı önemli farklılıkları olsa da, onları yaratacak teknoloji, bağışlanan embriyolara ihtiyaç duymadan insan gelişimiyle ilgili açık soruları yanıtlamada kritik olacaktır.

Araştırma, California Institute of Technology'de Biyoloji ve Biyoloji Mühendisliği Profesörü olan Magdalena Zernicka-Goetz'in laboratuvarında yapılmış ve 21 Eylül'de Nature Communications dergisinde yayınlanan bir makalede anlatılmıştır.

Bu yapılar, farklı embriyonik ve ekstra embriyonik dokulara sahip olan bir embriyonun morfolojisini açıkça andıran bir yapıya kendi kendine toplanan farklı hücre tiplerine yol açan bir tür pluripotent kök hücreden yapılır. Pluripotent kök hücreler başlangıçta diğer araştırmacılar tarafından gerçek bir insan embriyosundan izole edilmiş ve o zamandan beri laboratuvar ortamında muhafaza edilmiştir. Dikkat çekici bir şekilde, hücreler doğru çevresel koşullar tarafından desteklendiğinde bir embriyoya nasıl toplanacağını hala "hatırlayabilir".

Zernicka-Goetz, "Embriyonun temel yapısını bir araya getirme yeteneği, bu en eski embriyonik hücrelerin basitçe 'unutamadıkları' yerleşik bir özelliği gibi görünüyor" diyor. "Yine de, ya hafızaları kesin değil ya da hücrelerin anılarını geri kazanmalarına yardımcı olmak için henüz en iyi yönteme sahip değiliz. Mümkün olan gelişimsel doğruluğu elde etmek için insan kök hücrelerini elde etmeden önce, eşdeğer fare kök hücre benzerleriyle daha yapacak çok işimiz var.”

Kök hücrelerden embriyo benzeri yapılar oluşturma yeteneği, ek bağışlanmış embriyolara gerek olmadığı anlamına gelir; ek olarak, yapılar büyük miktarlarda oluşturulabilir. Bu nedenle, bu model sistem, insan embriyolarının sınırlı mevcudiyeti ile kısıtlanmayan erken embriyonik gelişimin anlaşılmasında atılımlara yol açabilir. Örneğin, belirli genleri bozmak ve bunun gelişimsel süreç üzerindeki etkisini incelemek mümkün olacaktır. Ayrıca bu sistem, farklı hücresel bileşenlerin gelişimlerini çok erken aşamalarda nasıl koordine ettiğini ve bu hücresel çapraz konuşmanın sonraki gelişim aşamaları üzerindeki etkisini anlamak için kullanılabilir.

Kaynaklar ve İleri Okuma

1. https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210921172700.htm

2. Berna Sozen, Victoria Jorgensen, Bailey A. T. Weatherbee, Sisi Chen, Meng Zhu, Magdalena Zernicka-Goetz. Reconstructing aspects of human embryogenesis with pluripotent stem cells. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-25853-4