İnsanoğlunun merak ettiği en önemli organlardan biri şüphesiz beyin olmuştur. Değişik kazalar sonucunda beyinde oluşan hasarlar insanlarda davranış, görme ve işitme bozukluklarına yol açabiliyor. Bilim insanları son birkaç yüzyıldır beynin anatomisi ve işlevleri üzerinde yoğun olarak çalışıyor. Bugün moleküler biyoloji biliminde geldiğimiz noktada ise beyin hasarlarını onarmakla kalmıyoruz, doğumdan itibaren beyindeki sinir hücrelerini düzenleyip beyni tekrar şekillendirme planları yapıyoruz. Memelilerde beynin ve beyinciğin dış katmanlarını oluşturan serebral korteks, farklılaşmış sinir hücreleri içeren altı tabakadan oluşur. Son birkaç yıldır belirli sinir hücresi tiplerinin üretiminde bazı genlerin doğrudan etkisinin olduğunu gösteren araştırmalar yayımlandı. İsviçre’deki bir grup araştırmacı genleri değişik sinir hücrelerine aktarmak için “iontoporation” adını verdikleri yeni bir elektrokimyasal yöntem geliştirdi. Bu yöntemle belirli bir sinir hücresi başka bir hücre grubuna dönüştürmeyi başardılar.
Bunu şöyle açıklayalım, örneğin beyninizin ön lobunda A hücresi, arka lobunda B hücresi olsun. Bu yöntem A hücresinin B hücresine, B hücresinin A hücresine dönüştürülmesine olanak sağlıyor. Sinir hücrelerinin birbirine dönüşüm yeteneği beyin hücrelerinin istediğimiz gibi şekillendirilebilmesini de mümkün kılıyor.
Prof. Denis Jabaudon ve ekibi farklı sinir hücrelerinin nasıl oluşturulabileceği konusunda ciddi adımlar atmış olmasına rağmen, nöronların ne kadar esnek olduğu hâlâ bilinmiyor. Beyin hasarı olan hastalarda belli sinir hücresi gruplarının tekrar programlanması veya dönüşüm geçirmiş yeni hücrelerin eklenmesiyle gerçekleşen bir tedavi bu hasarları kalıcı olarak ortadan kaldırmakta çok yararlı olabilir. Ancak bu uygulanması zor bir süreç, çünkü farklılaşmanın ileri aşamalarında sinir hücrelerini birbirine dönüştürmek teknik yönden zor bir iş.
Ekip deneylerinde insan beynine benzer olduğu için fare beyni ve sinirleri üstünde çalıştı. Fare serebral korteksinin dördüncü tabakasındaki talamustan duyusal sinyal alan sinirlerin gövdeleri yuvarlak. 5B tabakasının sinirleri piramit şeklinde ve dentritleri birinci tabakaya kolayca ulaşabilecek çıkıntılı bir yapıda. Fezf2 gen faaliyetlerini düzenleyen bir transkripsiyon faktörü ve 5B tabakasındaki sinir hücrelerinde sürekli üretiliyor. Bu molekül, kortikal hücreleri 5B tabakasındaki hücrelere dönüştürmek için yeterli. Jabaudon’un ekibi yeni geliştirdiği elektrokimyasal yöntemle Fezf2’yi yeni doğmuş bir farenin beynindeki dördüncü tabaka sinir hücrelerine nakletti. Bir hafta sonra dönüşüm süreci tamamlandı ve nöronlar yeni kimliklerini kazandı. Serebral korteksin dördüncü tabakasındaki hücreler 5B tabakasındaki hücrelere dönüştürülmüş oldu. Yeni hücreler 5B tabakasına ait hücreler gibi sinyal alıp diğer hücrelere sinyal verebiliyor.
Araştırmanın önemli sonuçlarından biri de zaman konusu. Araştırmacılar doğumdan hemen sonra değil de doğumdan 10 gün sonra dönüştürme işlemini denedi ve sinir hücrelerinin dönüşüme daha az uygun olduğunu gördüler, ama hücreler esnekliklerinden bir şey kaybetmemişti. Araştırmacılar beyinde farklı hücre gruplarının ortaya çıkmasından ve farklılaşmasından sorumlu olan moleküler mekanizmalar üzerinde daha fazla araştırma yapılması gerektiğini söylüyor. Belki bir gün beynimizdeki sinir hücreleri sinir sisteminin onarılmasında önemli bir araç haline gelebilir.
Kaynak:Bilim ve Teknik Dergisi
Şubat 2013 Yıl 46 Sayı 543
www.dunyalilar.org