STANFORD ARAŞTIRMASI: İNSAN BEYNİ ÖN VE ARKA BÖLÜMLERDEN FARKLI HÜCRE GRUPLARIYLA GELİŞİYOR
Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar, insan beyninin gelişimine ilişkin uzun süredir açıklanamayan bir ayrıntıyı ortaya çıkardı. Bulgular, beynin ön ve arka bölümlerinin embriyonun erken dönemlerinde birbirinden farklı hücre gruplarından geliştiğini gösteriyor. Araştırma, ALS ve SMA gibi motor nöron hastalıklarının laboratuvar ortamında modellenmesi açısından yeni bir yol açabilir.
STANFORD – Stanford Üniversitesi’nden[1] araştırmacılar, insan beyninin gelişimine ilişkin uzun süredir açıklanamayan bir ayrıntıyı ortaya çıkardı. Bulgular, beynin ön ve arka bölümlerinin embriyonun erken dönemlerinde birbirinden farklı hücre gruplarından geliştiğini gösteriyor.
Araştırmanın Çıkış Noktası
Araştırmanın çıkış noktası, laboratuvarda yapılan çalışmalarda beynin bazı bölgelerine ait hücrelerin kolayca üretilebilmesine karşın arka bölgedeki hücrelerin aynı yöntemlerle elde edilememesiydi. Bilim insanları, beynin oluşumunun en erken aşamalarını inceleyerek bu farklılığın kaynağını araştırdı. Gastrulasyon adı verilen gelişim evresinde iki ayrı hücre topluluğu belirleyen ekip, bu grupların daha sonra beynin farklı bölgelerini oluşturacak şekilde ayrı gelişim yollarına girdiğini tespit etti.
Daha önce beynin tamamının ortak bir öncül hücre grubundan geliştiği düşünülüyordu. Yeni bulgular ise ön ve arka beyin bölgelerinin gelişiminde birbirinden farklı hücresel ve genetik süreçlerin rol oynadığını ortaya koydu.
Kökenler 500 Milyon Yıl Öncesine Uzanıyor Olabilir
Stanford Üniversitesi’nden gelişim biyoloğu Doç. Dr. Kyle Loh, beynin bugün tek bir bütün olarak çalışmasına rağmen gelişimsel açıdan iki farklı sisteme dayandığını belirtti. Araştırmacılar, benzer bir yapılanmanın insanlarla uzak bir evrimsel akrabalığı bulunan Enteropneusta grubundaki deniz canlılarında da[2] görüldüğünü belirledi. Bu benzerliğin, söz konusu iki parçalı gelişim modelinin 500 milyon yıldan daha eski bir evrimsel geçmişe sahip olabileceğine işaret ettiği değerlendiriliyor.
Beynin arka bölümü kalp atışı, solunum ve uyku gibi istemsiz ve hayati işlevlerin düzenlenmesinde rol oynarken, ön ve orta beyin dil, mantık ve soyut düşünme gibi daha karmaşık işlevlerde görev alıyor.
Bulgular Nörolojik Hastalık Araştırmalarını Etkileyebilir
Araştırmanın en önemli sonuçlarından biri, bilim insanlarının insan kök hücrelerinden[3] laboratuvar ortamında işlevsel arka beyin motor nöronları üretmeyi başarması oldu. Bu hücrelerin laboratuvarda elde edilebilmesi, motor nöronların hasar gördüğü hastalıkların araştırılmasında yeni bir yöntem sağlayabilir. Özellikle ALS ve spinal musküler atrofi (SMA) gibi motor nöronları etkileyen nörodejeneratif hastalıkların laboratuvar ortamında modellenmesi ve hastalık mekanizmalarının incelenmesi açısından bulguların önemli olduğu belirtiliyor.
Araştırmacılar, çok sayıda insan arka beyin motor nöronunun üretilebilmesinin bu hastalıklar üzerinde yapılacak deneysel çalışmaları kolaylaştırabileceğini ifade ediyor.
Araştırmanın sonuçları Nature Neuroscience dergisinde yayımlandı.
Arka Plan: Beyin Gelişimi Araştırmaları ve Nörodejeneratif Hastalıklar
İnsan beyninin gelişimi, bilim dünyasının en karmaşık ve uzun süredir çözülemeyen alanlarından biri olarak öne çıkıyor. Embriyonik gelişim sırasında beyin bölgelerinin nasıl farklılaştığı ve hangi hücresel mekanizmaların bu süreçte rol oynadığı, nörobilim araştırmalarının temel soruları arasında yer alıyor. Stanford Üniversitesi’nin bu araştırması, beynin gelişimsel kökenlerine ilişkin mevcut kabulleri değiştirebilecek nitelikte. ALS (Amyotrofik Lateral Skleroz) ve SMA (Spinal Müsküler Atrofi) gibi motor nöron hastalıkları, sinir sistemindeki motor nöronların kaybıyla karakterize ediliyor ve bu hastalıkların tedavisi için laboratuvar ortamında hastalık modelleri geliştirilmesi büyük önem taşıyor. Araştırmanın, bu alandaki deneysel çalışmalara yeni bir boyut kazandırması bekleniyor.
Kaynaklar: Stanford Üniversitesi açıklaması, Nature Neuroscience dergisi, Doç. Dr. Kyle Loh’un değerlendirmeleri, Science Daily, Nature, Anadolu Ajansı, NTV, Sözcü, Cumhuriyet, Vikipedi.