Yeni teknik, küçük hayvanların bütün vücudunu şeffaf hale getirip bilim insanlarının burundan kuyruğa kadar sinir hücreleri ile kan damarları yollarının izini sürmelerine olanak veriyor. Nature Methods ’da yayınlanan bu yeni yöntem, bütünlüğü bozulmamış bir vücudun tekil hücrelerinden bu kadar detaylı görüntü sunmakta bir ilk.
Aynı zamanda Münih Ludwig Maximilian Üniversitesinden sinirbilimci olan araştırmanın eş yazarı Ali Ertürk, ‘’Artık bütün bir farenin sinir hücresi bağlantılarına yüksek çözünürlükte bakabiliriz.’’ diyor. Bu, araştırmacıların sinir sisteminin nasıl birleştiğini ve yaralanmaların ya da hastalıkların bu devreyi nasıl karıştırabildiğini daha iyi anlamalarını sağlayacak.
Genellikle, bilim insanları MRI (manyetik rezonans görüntüleme) gibi düşük çözünürlüklü tekniklerle organların bütününü görüntüler ya da dokudan alıkları ufak bir parçayı çok ince dilimleyip mikroskop altında çok küçük bir alanın detaylarını görebilir. Ancak dokuları ince dilimlere bölmek zaman alıcıdır ve doku kesitine sığmayacak kadar uzun hücrelere sahip sinir sisteminin tüm karmaşıklığını yansıtamaz.
Ertürk ‘’Tümör ya da enflamatuar hücreleri ile çalışırken bu teknikler çoğunlukla yeterlidir çünkü bunlar sinir hücrelerinden farklı olarak küçük ve daireseldir. Sinir hücrelerinde kabloları kestiğiniz için resmin bütününü göremezsiniz.’’ diyor.
Kendisi ile çalışma arkadaşlarının ‘’son DISCO’’ (ultimate DISCO) ya da uDISCO olarak isimlendirdiği bu yeni yöntem ile kablolar bütün halde ve yerinde görüntülenebilmekte. Ertürk bu işlemi duvardaki boruların nasıl düzenlendiğini öğrenmek için her şeyi cama dönüştürüp boruları renkli suyla doldurmaya benzetiyor.
Ölü farenin uDISCO ile içini göstermek için hayvan, dokularından su ve yağları uzaklaştıran çözeltilerle ıslatılıyor böylece geride camsı bir yapı kalıyor. Ayrıca bu işlem kemirgenlerin vücudunu %65 oranına kadar büzüştürerek hem mikroskobun altına sığmasını kolaylaştırır hem de kolay konumlandırma için sert ama esnek bir doku sağlar.
Flüoresan proteinleri taşıması için genetik olarak tasarlanmış kemirgenler mikroskop altında bakıldığında bilim insanlarının parlamasına karar verdiği hücreler ya da alanlarda yüksek çözünürlüklü parlama sağlayabilir.
Daha önceden, Ertürk ve çalışma arkadaşları 3DISCO (çözeltiyle saydamlaştırılan organların 3 boyutlu görüntülenmesi) adını verdikleri benzer bir teknik geliştirmişlerdi. 3DISCO birkaç saat içinde fare beyni veya omuriliğini saydamlaştırabiliyordu ama çözeltiler parlayan proteinlere hızla zarar vermekteydi.
‘’Bu çözeltiler floresan renge zarar verecekler böylece temelde fareyi şeffaflaştırabilecek ama sonuçta, içerisinde renklendirilmiş her şeyi kaybetmemize yol açacak’’ diyor Ertürk.
Araştırmacılar en sonunda bütün bir insan beynini uDISCO ile haritalamayı umuyorlar.
uDISCO vücut içerisindeki flüoresan proteinleri aylarca koruyor, bu da kemirgenlerin tamamının saydamlaştırılıp gözlenmesini olası hale getiriyor. Bütün bu işlem yaklaşık sekiz gün alıyor. Buna karşın, Ertürk’ün söylediğine göre, elektron mikroskobu kullanarak fare beyninin doku dilimlerinden haritalandırılması yaklaşık 50 yıl alacakken insan beyninki 1000 yıl sürer.
Kendisi en sonunda insan beyninin tamamını uDISCO ile haritalamayı umuyor. Ertürk ve çalışma arkadaşları ayrıca uDISCO’yu kullanarak beyin hasarı ve psikiyatrik durumların vücudun geri kalanını nasıl etkileyebildiğini araştırmayı planlıyorlar. Bir başka bir kullanım ise tümörlerdeki metastazlaşan hücrelerin izlediği yolları takip etmek ya da nakledilen kök hücrelerin vücudun istenmeyen bölgelerine nasıl göç ettiklerini anlamak için kullanılabilir. uDISCO kullanarak kemirgenlerinin tamamını kapsayan atlasları oluşturmak ilerideki araştırmalarda kullanılacak laboratuvar hayvanlarının sayısını bile düşürebilecektir.
uDISCO sayesinde bilim insanları sağlıklı fareler ile Alzheimer benzeri hastalığa sahip olanların sinir sistemlerini karşılaştırabilecekler. Ertürk ‘’Bu bize yanlış bağlantıların nasıl oluştuğuna dair ipuçları verecektir ve sonrasında ise bunları düzeltmek için nasıl mücadele edebileceğimizi’’ diyor.
Beril Güzel Cangören
