İki Babalı Bebekler Gerçek Oluyor

Bilim insanları ilk kez aynı cinsten iki kişinin dışarıdan yumurta transferi ya da sperm bağışlanmasına gerek  olmadan bebek sahibi olabileceğinin mümkün olduğunu gösterdi.  Bu gelişmenin öngörülen en büyük etkisi bebek sahibi olmak isteyen homoseksüel çiftlerin de bu isteklerini gerçekleştirebilmeleri; ancak bununla birlikte kısırlık nedeniyle bebek sahibi olamayan çiftlerin de bu metottan yararlanması bekleniyor.

Cambridge University’de yapılan yeni çalışma, fare deri hücrelerinin yumurta ve spermin öncül hücreleri olan primordiyal germ hücrelerine dönüştürülmesi ile bebek farelerin dünyaya getirildiği önceki çalışmaların üzerine eklendiği bir çalışma niteliğinde. İnsan biyolojik materyallerinin kullanılarak sürecin tekrarlanması ise çalışma ekibi için büyük bir zorluktu; fakat bugün beş farklı insan denekten insan primordiyal germ hücreleri ve beş farklı embriyodan kök hücre üretimi başarılmış durumda; yani erken dönem insan kök hücreleri petri kabında üretilebildi.

Bu süreçte aynı zamanda, kök hücrelerde meydana gelen epigenetik mutasyonların silinebildiği keşfedildi. Bu da,hücrenin yeniden oluştuğunu ve yeniden programlandığı; vücudun diğer hücreleri yaşlanıp genetik hatalar biriktirdiği halde kök hücrelerde bunun geçerli olmadığı anlamına gelmekte. Hiçbir mutasyonun aktarılmadığını söyleyemeyiz; ancak çoğu zaman bu mutasyonlar aktarılmıyor.

Geleneksel olmayan üreme teknolojisi alanında çığır açan bir ilk gelişme 1978 yılında ilk tüp bebeğin dünyaya gelişiydi.

Bu çalışmanın anahtarı niteliğindeki veri ise fare çalışması üzerinde hiç etkisi olmadığı görülen ve bu yüzden göz ardı edilen SOX17 geniydi. Fakat çalışma ekibi sonradan SOX17 geninin insan deri hücrelerinin primordiyal kök hücrelerine dönüşmesi için yeniden programlanması sürecinde çok büyük öneme sahip olduğunu fark etti.

Bugün, bu sürecin yürütülmesi ile 2 yıl gibi kısa bir süre içinde sağlıklı bebeklerin oluşabileceğinden kendilerinden emin bir şekilde bahsetmekteler. Kök hücre gelişmesi kısırlığın anlaşılması ve ona uygulanacak tedaviler için de çok büyük öneme sahip. Çok uzun bir zaman alacak olsa da, çocuklukta kan kanseri tedavisi gibi tedaviler görmüş ve bu yüzden kısırlık sorunu yaşayan insanlar için kendi çocuklarına sahip olmanın önünü açacak bir yol olarak görülüyor.

Pek tabii ki, bu tip bir uygulama etik bazı engellere takılacaktır, aynı daha önce üç ebeveynden alınan DNA’lar kullanılarak doğumu sağlanan kız çocuğu gibi.. Ancak ekip, tekniğin yalnızca üreme için geçerli olmadığını da belirtti. Kullanılan hücreler genetik mutasyonlar açısından çok temiz bir durumda olduğu için, yaşlandıkça hücrelerimizin nasıl değişiklikler gösterdiğini daha iyi anlamamızı da sağlayabilecek. Bu durum ise epigenetik mutasyonları nasıl sileceğimizi de gösterebilir.

Şu an gelinen noktada henüz bulunan tekniğin, medikal olarak üreme yöntemlerimizi değiştirecek bir yol olup olmadığını bilemiyoruz. Ancak bebek sahibi olamayan insanların ve kısırların içinde bulunduğu durumu düzeltme potansiyeli taşıyan tek yol olduğu da aşikar. Etik tartışmaları bir yana bırakırsak mükemmel bir şey olduğunu kabul etmeliyiz.


Görsel: Petri kabında döllenmeye yakından bakış – Dabarti CGI / Shutterstock

Referans:

  • Bilimfili,
  • ScienceAlert
  • Naoko Irie, Leehee Weinberger, Walfred W.C. Tang, Toshihiro Kobayashi, Sergey Viukov, Yair S. Manor, Sabine Dietmann, Jacob H. Hanna, M. Azim Surani SOX17 Is a Critical Specifier of Human Primordial Germ Cell Fate Cell Volume 160, Issues 1-2, p253–268, 15 January 2015 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.12.013

Beyin Gelişiminde Temel Aç/Kapa Mekanizması Keşfedildi

Mainz’daki Institute of Molecular Biology (IMB -Moleküler Biyoloji Enstitüsü) bilimcileri beyin hücrelerinin oluşumunu yürüten tek bir genin karmaşık düzenlenme (regülasyon) mekanizmasını çözümledi ve ortaya çıkardı. Araştırma The EMBO Journal‘de yayımlandı ve beyin gelişiminin anlaşılması yönünde büyük bir adım daha atılmış oldu.

Nörodejeneratif hastalıklar (Parkinson vb. ) genellikle nöronların (beyindeki sinir hücrelerinin) geri döndürülemez kaybı olarak karakterize edilmektedir. Vücutta bulunan diğer hücre tiplerinden farklı olarak, nöronlar genellikle kendilerini yenileyemezler. Yani eğer beyin bir kez zarar gördüyse, öyle kalır. Benzer hasarları tedavi etmeyi sağlayacak yöntemlerin keşfi için tek umut da, beyin gelişimini anlamak ve süreci taklit etmeyi başarabilmek olacaktır. Ne var ki, beyin vücuttaki en karmaşık organlardan birisidir ve gelişimine öncülük eden moleküler mekanizmaları ile ilgili de çok az şey bilinmektedir.

Johannes Gutenberg University Mainz’daki Institute of Molecular Biology’den Dr. Vijay Tiwari’nin öncülük ettiği araştırma ekibi bir süredir beyin gelişiminde görev alan temel bir geni araştırıyordu,  NeuroD1. Bu gen gelişmekte olan beyinde ekspres edilir ve nörogenez (sinir hücrelerinin oluşumu) başlangıcına işaret eder.

Araştırmanın makalesinde, Tiwari ve ekip arkadaşları NeuroD1’in yalnızca beyin kök hücrelerinde ekspres edilmekle kalmaz aynı zamanda bu hücrelerin nörona dönüşmesini sağlayan çok sayıda genin temel regülatörü (düzenleyici) olarak rol oynar. Nörobiyoloji, epigenetik ve yazılımsal biyoloji yaklaşımları bir araya getirilerek gelişim sırasında bu çok sayıda genin ‘kapalı’ durumda olduğu saptandı. Ancak NeuroD1 aktivitesi bu genlerin epigenetik statülerini değiştirerek onları ‘açık’ konuma getirir.

Çarpıcı bir sonuç olarak bu genlerin NeuroD1 ortadan kalktıktan sonra dahi (sonraki ekspres edilmediği süreçlerde de) açık konumda kaldıkları tespit edildi. Bunun sebebi ise daha sonraki deneylerde, NeuroD1 aktivitesinin epigenetik etkilerinin bu genler üzerinde kalıcı etkiler bırakması olarak saptandı. Ekip bu fenomeni kısaca nöron gelişimini sağlayan ‘epigenetik hafıza’ olarak tanımlıyor.

Araştırmanın önemi ise, tek bir faktör olarak NeuroD1’in hücrenin epigenetik manzarasını etkileme ve değiştirme yeteneğinin/kapasitesinin ortaya çıkması olarak görülüyor. Bu epigenetik etki de aynı zamanda nöronların jenerasyonunu (üretilmesini veya oluşumunu) yürüten temel etken olarak karşımıza çıkıyor.

Dr. Tiwari bulguların uygulama alanları ile ilgili : ” Bu; DNA dizileri, epigenetik değişimler ve hücre gelişimi ilişkisinin anlaşılması yönünde atılmış önemli bir adımdır. Araştırma yalnızca embriyonik gelişim sırasındaki beyin oluşumunu aydınlatmakla kalmıyor aynı zamanda rejeneratif terapilerin keşfedilmesi yönünde yeni yolların açılmasını da sağlıyor” açıklamasında bulundu.

 


Kaynak :  Bilimfili, A. Glahs, R. P. Zinzen. Putting chromatin in its place: the pioneer factor NeuroD1 modulates chromatin state to drive cell fate decisions. The EMBO Journal, 2015; DOI: 10.15252/embj.201593324