Kök Hücre Yeniliğinin İleri Nörobilim Araştırmasına Nasıl Sahip Olduğu

İnsan beynini incelemenin önündeki faktörlerden biri, gerçek işleyen insan beyin dokusu üzerinde araştırma yapma yeteneğine sahip olmaktır. Sonuç olarak, memeli vekil olarak kemirgenler üzerinde birçok bilimsel çalışma yürütülmektedir. Bu yaklaşımın dezavantajı, kemirgen beyinlerinin yapı ve işlev bakımından farklı olmasıdır. Johns Hopkins'e göre yapısal olarak insan beyni yaklaşık yüzde 30 nöron ve yüzde 70 glia iken fare beyni zıt orana sahiptir [1]. MIT araştırmacıları, insan nöronlarının dendritlerinin elektrik sinyallerini kemirgen nöronlarından farklı taşıdığını keşfettiler [2]. Yenilikçi bir alternatif, kök hücre teknolojisini kullanarak insan beyin dokusunu büyütmektir.

Kök hücreler, farklılaşmış hücrelere yol açan özel olmayan hücrelerdir. 80'li yıllara dayanan nispeten yeni bir keşif. Embriyonik kök hücreler ilk olarak 1981'de Birleşik Krallık Cardiff Üniversitesi'nden Sir Martin Evans, ardından 2007 Nobel Tıp Ödülü sahibi olan Cambridge Üniversitesi'nde keşfedildi [3].

1998'de izole edilmiş insan embriyonik kök hücreleri, Madison'daki Wisconsin Üniversitesi'nden James Thomson ve Baltimore'daki Johns Hopkins Üniversitesi'nden John Gearhart tarafından bir laboratuarda büyütüldü [4].

Sekiz yıl sonra, Japonya'daki Kyoto Üniversitesi'nden Shinya Yamanaka, dört geni tanıtmak için bir virüs kullanarak farelerin deri hücrelerini pluripotent kök hücrelere dönüştürmek için bir yöntem keşfetti [5]. Pluripotent kök hücreler, diğer hücre türlerine dönüşme yeteneğine sahiptir. Yamanaka, John B. Gurdon ile birlikte, olgun hücrelerin pluripotent olmak üzere yeniden programlanabileceğini keşfettiği için 2012 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazandı [6]. Bu kavram, uyarılmış pluripotent kök hücreler veya iPSC'ler olarak bilinir.

2013 yılında, Madeline Lancaster ve Juergen Knoblich liderliğindeki Avrupalı ​​bir bilim adamları araştırma ekibi, insan pluripotent kök hücrelerini kullanarak "yaklaşık dört milimetreye kadar büyüyen ve 10 aya kadar hayatta kalabilen üç boyutlu (3D) bir serebral organoid geliştirdi. . [7]. " Önceki nöron modelleri 2D olarak kültürlendiği için bu büyük bir gelişmeydi.

Daha yakın zamanlarda, Ekim 2018'de, Tufts liderliğindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip, en az dokuz ay boyunca kendiliğinden sinirsel aktivite sergileyen bir insan beyin dokusu 3B modeli geliştirdi. Çalışma Ekim 2018'de yayınlandı ACS Biomaterials Science & Engineering, American Chemical Society'nin bir dergisi [8].

Farelerde kök hücrelerin ilk keşfinden, 40 yıldan daha kısa bir sürede pluripotent kök hücrelerden büyüyen 3D insan sinir ağları modellerine kadar, bilimsel ilerlemenin hızı katlanarak arttı. Bu 3B insan beyin dokusu modelleri, Alzheimer, Parkinson, Huntington, kas distrofisi, epilepsi, amiyotrofik lateral skleroz (ALS veya Lou Gehrig hastalığı olarak da bilinir) ve beynin diğer birçok hastalığı ve bozukluğu için yeni tedavilerin keşfedilmesinde ileri araştırmalara yardımcı olabilir. Nörobilimin araştırma için kullandığı araçlar karmaşık bir şekilde gelişiyor ve kök hücreler, insanlığa fayda sağlayacak ilerlemenin hızlandırılmasında önemli bir rol oynuyor.

Copyright © 2018 Cami Rosso Tüm hakları saklıdır.

2. Rosso, Cami. "İnsan Beyni Neden Daha Yüksek Zeka Sergiliyor?" Psikoloji Bugün. 19 Ekim 2018.

3. Cardiff Üniversitesi. "Sir Martin Evans, Tıpta Nobel Ödülü." 23 Ekim 2018 tarihinde http://www.cardiff.ac.uk/about/honours-and-awards/nobel-laureates/sir-martin-evans adresinden erişildi.

4. Kalp Görünümleri. "Kök Hücre Zaman Çizelgesi." 2015 Nisan-Haziran. 10-23-2018 tarihinde https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4485209/# adresinden erişildi.

5. Scudellari, Megan. "İPS hücreleri dünyayı nasıl değiştirdi." Doğa. 15 Haziran 2016.

6. Nobel Ödülü (2012-10-08). "2012 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü [Basın bülteni]. 23 Ekim 2018 tarihinde https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/press-release/ adresinden erişildi.

7. Rojahn, Susan Young. "Bilim Adamları 3 Boyutlu İnsan Beyni Dokuları Geliştiriyor." MIT Technology Review. 28 Ağustos 2013.

1. Cantley, William L .; Du, Chuang; Lomoio, Selene; DePalma, Thomas; Peirent, Emily; Kleinknecht, Dominic; Hunter, Martin; Tang-Schomer, Min D .; Tesco, Giuseppina; Kaplan, David L. " Pluripotent Kök Hücrelerden İşlevsel ve Sürdürülebilir 3D İnsan Sinir Ağı Modelleri. ”ACS Biomaterials Science & Engineering, American Chemical Society'nin bir dergisi. 1 Ekim 2018.