Francis Crick Enstitüsü’ndeki bilim insanları, ilk kez, omurga ve sinir sisteminin oluşumunu yönlendirmekten sorumlu olan embriyonik gelişimde önemli bir doku olan işlevsel bir notokordu içeren insan kök hücre modellerini başarıyla geliştirdiler.
Bu gelişme, insan gelişiminin erken evrelerine ve omurga ve nörolojik bozuklukların kökenlerine yeni bir pencere sunuyor.
Laboratuvarda yetiştirilen bir notokordu oluşturmak için araştırmacılar, öncelikle bu dokunun doğal olarak nasıl oluştuğunu haritalamak için tavuk embriyolarını incelediler. Bu bulguları fare ve maymun embriyolarından elde edilen mevcut verilerle karşılaştırarak, notokordun gelişiminde rol oynayan kesin zamanlamayı ve moleküler sinyalleri belirlediler.
Bu planı kullanarak, ekip insan kök hücrelerini notokordun dokusunu oluşturmaya ikna etmek için adım adım bir kimyasal sinyal dizisi tasarladı. Sonuç, yaklaşık 1-2 milimetre uzunluğunda, gelişmekte olan sinir dokusu ve kemik kök hücreleri içeren minyatür bir “gövde benzeri” yapıydı.
Bu dokular, erken insan embriyonik gelişimini taklit eden bir düzende düzenlenmişti ve bu da notokordun hücreleri farklılaşmaya ve kendilerini doğru şekilde konumlandırmaya başarılı bir şekilde yönlendirdiğini gösteriyordu.
İşlevsel bir notokordun laboratuvarda yetiştirilen modellere başarılı bir şekilde entegre edilmesi, insan gelişimini ve ilişkili bozuklukları incelemek için güçlü bir araç sağlar. Bilim insanları bu çalışmanın omurga ve omuriliği etkileyen doğum kusurlarının nedenlerine ışık tutabileceğine inanıyor. Ayrıca, sıklıkla kronik sırt ağrısına yol açan omurlar arası disk dejenerasyonu gibi durumlara dair değerli bilgiler sağlayabilir.
Araştırmacılar, ayrıca laboratuvarda yetiştirilen notokordun işlevselliğini vurgulayarak, tıpkı doğal bir embriyoda yaptığı gibi, çevresindeki dokuları düzenleyen kimyasal sinyaller yayma yeteneğine dikkat çekti.
Bu çığır açan gelişme yalnızca teknik bir başarı değil, aynı zamanda erken insan gelişimine dair daha derin bir anlayışa doğru atılmış bir adımdır.
Notokordu in vitro modelleme yeteneği, araştırmacılara gelişimsel kusurların altında yatan mekanizmaları keşfetmeleri için bir platform sağlıyor ve potansiyel terapötik müdahalelerin önünü açıyor.
Bu “embriyonik GPS”in sırlarını açığa çıkararak, çalışma gelişimsel biyoloji ve rejeneratif tıpta önemli bir ilerlemeyi işaret ediyor.
