Yapay embriyo ekibi soldan sağa: Neophytos Christodoulou, Christos Kyprianou, Berna Sozen, Sarah Ellys Harrison

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), geçtiğimiz yılın bilimde çığır açan 10 gelişmesini açıkladı. Listede, Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı araştırma görevlisi olan Berna Sözen de “yapay embriyo” çalışması ile yer aldı.

MIT’nin listesinde tıp alanında sadece yapay embriyo ekibi var. Ayrıca çalışma bilimsel çevreler tarafından tarihi bir buluş olarak nitelendiriliyor.

Berna Sözen: “Gururluyum”

“Çalışmayı Cambridge Üniversitesi’nde yürütüyoruz. İlk aşamada kök hücrelerden yapay fare embriyosu üretmeyi başarmıştık. Şimdi bu çalışma geliştiriliyor. Biz iki kök hücre türü arasında önemli bir iletişim kurulduğunu keşfettik. Bir bakıma, hücreler birbirlerine embriyonun neresinde yer alacaklarını söylüyorlar. Bu insan gelişiminin kritik aşamalarındaki önemli olayları incelememize izin verecek. Gelişimin normal olarak nasıl gerçekleştiğini bilmek, embriyo gelişiminde neden sıklıkla hata yaşandığını, kadınların neden düşük yaptığını anlamamızı sağlayacak. Çalışmamız pek çok dogmatik bilgiyi değiştirebilir ve insan gelişiminin temellerini anlamaya yönelik yeni bir bakış açısı kazandırabilir.

Şu an elimizde gerçek bir embriyonun birebir kopyası var. Hatta bu embriyonu fare rahmine nakletmeye çalışıyoruz. Tüm bu çalışmalar, kısırlık tedavisinde önemli bir dönüm noktası olabilir. Bu çalışma gelecekte yumurta ve sperme olan ihtiyacımızı ortadan kaldırabilir ve kısırlığa sadece kök hücre kaynaklı bir çözüm bulabilir.”

Independent, BBC, Guardian gibi İngiltere’nin önde gelen basın kuruluşları çalışmayı gündemine taşıdı. Sözen “Böyle uluslararası bir çalışmada ülkemi temsil ettiğim için çok gururluyum” dedi.

Berna Sözen’in ilgi çeken çalışması ile ilgili ayrıntılı haberi 10 Mart 2017 tarihli 50. sayımızda yayınlamıştık. Aşağıda okuyabilirsiniz.

Kök hücreden fare embriyosu üretildi

Aralarında Akdeniz Üniversitesi’nden bir Türk bilim insanının da bulunduğu, Cambridge Üniversitesi’nden bir ekip, vücudun ana hücreleri olan iki farklı türdeki kök hücreleri kullanarak fare embriyosuna benzer bir yapı oluşturmayı başardılar. Bu çalışma tüm bilimsel çevreler tarafından tarihi bir buluş olarak nitelendiriliyor. Embriyo gelişiminin erken safhalarını anlamak çok önemli, çünkü bu bilgi başarısız gebelik vakalarını açıklamaya yardımcı olabilir.

Bir memeli yumurtası, bir sperm tarafından döllendikten sonra kök hücrelerden oluşan, ana rahmi içerisinde serbestçe yüzebilen küçük bir hücreler topluluğu oluşturur. Sonrasında insan vücudunu oluşturacak olan ve ‘embriyonik kök hücreler (ESC)’ olarak tanımlanan kök hücreler, ana rahmindeki embriyonun bir ucuna doğru kümeleşir ve bu evre ‘blastosist evresi’ olarak bilinir. Blastosistteki diğer iki kök hücre türü plasentayı oluşturacak ekstra-embriyonik kök hücreler (TSC) olarak tanımlanır ki bu hücreler de fetüsün organlarının doğru gelişimi için gerekli besin desteğini sağlamaktan sorumludur.

Kök hücreler arasında yaşamsal iletişim Cambridge Üniversitesi Fizyoloji, Gelişim ve Sinirbilimleri bölümünden Prof. Dr. Magdalena Zernicka-Goetz’in yürütücülüğünü yaptığı; Berna Sözen ve Sarah Ellys Harrison’un birinci isim yazarlığını paylaştıkları ekip, iki kök hücre türü arasında önemli bir iletişim kurulduğunu keşfetti. Bir bakıma, hücreler birbirlerine embriyonun tam olarak neresinde konumlanacaklarını söylüyorlar. Profesör Zernicka-Goetz bu durumu “Hem embriyonik hem de ekstra embriyonik hücreler, birbirleriyle iletişime geçerek, gerçek bir embriyo gibi görünen ve gerçek bir embriyo gibi davranan bir yapıya dönüştürülmeye başlıyor” diye açıklıyor.

Ekip, bu gelişmeyi şöyle açıklıyor: “Farklı kök hücre türleri arasındaki etkileşimlerin gelişim için önemli olduğunu biliyorduk fakat yeni çalışmalarımızın gösterdiği en çarpıcı şey, bunun gerçek bir ortaklık olması -bu hücreler gerçekten birbirlerine rehberlik ediyor. Bu ortaklık olmadan şekil ve biçimin doğru gelişimi ve kilit biyolojik mekanizmaların zamanında devreye girmesi düzgün çalışmıyor”.

Yapay ve gerçek embriyo arasındaki benzerlik çok yüksek

Yapay embriyoyu, normal olarak ana rahminde gelişen bir embriyo ile karşılaştıran ekip, yapay embriyonun doğal embriyo ile benzer bir gelişim sürecinden geçtiğini gösterdi. Kök hücreler organize oluyor ve ESC’ler yapay embriyonun bir ucunda, TSC’ler de diğer ucunda konumlanıyor. İki farklı kök hücre kümesi bir araya toplanmadan önce, her kümede bir boşluk oluşuyor ve bu boşluk embriyonun gelişeceği pro-amniyotik boşluk haline geliyor.

Her ne kadar yapay embriyo, ana rahminde gelişen gerçek embriyo ile yüksek oranda benzerlikler gösterse de bu, yapay embriyodan sağlıklı bir cenin gelişebileceği anlamına gelmiyor. Bunu öğrenebilmek için, ileri çalışmaların gerektiğini belirtiyorlar.

Embriyo yetersizliği sorununa çözüm olabilir

Profesör Zernicka-Goetz, araştırmacıların döllenmeden sonraki 13 güne kadar insan embriyo gelişiminin ilk aşamalarını analiz etmesini sağlayan bir teknik geliştirdi. Bu son gelişmeyle, insan embriyo araştırmalarının en önemli engellerinden biri olan “embriyo sayısı yetersizliği” sorununun aşılacağı düşünülüyor. Günümüzde, embriyolar sadece IVF (tüp bebek) klinikleri aracılığıyla bağışlanan yumurtalardan gelmekte.

Çalışmanın birinci isim yazarlarından Berna Sözen “Yapay embriyoları ilk kez mikroskop altında görüntülediğimiz zaman gerçek embriyolar ile ne büyük benzerlikler taşıdığını görmek müthiş bir deneyimdi” diyor.

Ekip çalışmanın önemini şöyle açıklıyor: “İnsan kök hücrelerini kullanarak, fare kök hücreleri ile başardığımız tekniğe benzer bir yaklaşımla 14 gün öncesinde meydana gelen birçok gelişimi taklit etmek mümkün olacak. Gelişimin normal olarak nasıl gerçekleştiğini bilmek, neden bu kadar sıklıkla sorunlar yaşadığımızı anlamamızı sağlayacaktır.”

Araştırma büyük ölçüde İngiltere tabanlı bir yardım kuruluşu olan Wellcome Trust ve Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi. Ayrıca, Berna Sözen, TÜBİTAK bursu ile destekleniyor.

Türk bilim kadını, “çığır açan 10 buluş” listesinde yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.