San Diego – California Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde hücresel ve moleküler biyoloji ile pediyatri profesörü olan Alysson R. Muotri, beynin nasıl geliştiği ve nörolojik bozukluklarda nelerin yanlış gittiği üzerinde uzun süredir çalışıyormuş. Yine neredeyse bu kadar uzun bir süre boyunca, insan beyninin evrimini de merak etmiş. Bizi, bizden önce gelen ve artık yaşamayan en yakın evrimsel akrabalarımız Neandertaller ile Denisovalılardan bu kadar farklı hale getiren değişim neydi?
Yapılan evrimsel çalışmalarda, bir türün zamanla nasıl değiştiği araştırılırken genelde iki araç kullanılıyor (genetik ve fosil analizi). Fakat bu yaklaşımların ikisi de, beyin gelişimi ve işlevi hakkında fazla şey ortaya çıkarmıyor çünkü beyinler fosilleşmiyor. Üzerinde çalışılacak hiçbir fiziksel kayıt bulunmuyor.
Bu sebeple Muotri, evrimsel yeniden yapılandırmalarda fazla uygulanmadan bir araç olan kök hücreleri denemeye karar vermiş. Diğer hücrelerin kendini yenileyen öncülü olan kök hücreler, beyin organoidi (bir laboratuvar kabındaki “mini beyinler”) oluşturmada kullanılabiliyor. Muotri ve meslektaşları, kök hücre kullanarak insanları şempanze ve bonobolar gibi diğer primatlarla karşılaştırmada öncü konumda yer alıyor. Fakat nesli tükenen bir türle karşılaştırma yapılmasının şimdiye kadar mümkün olmadığı düşünülmüş.
11 Şubat’ta Science bülteninde yayımlanan bir çalışmada Muotri’nin takımı, çeşitli insan popülasyonlarının genomları ile yaklaşık 2,6 milyon yıl ila 11.700 yıl önce yaşayan Neandertaller ve Denisovalılar arasındaki farklılıkları sınıflandırıyor. Genlerin birinde bulunan bir değişimi taklit eden araştırmacılar, kök hücreleri kullanarak “Neandertalleştirilmiş” beyin organoitleri oluşturmuşlar.
Araştırma takımı, modern insanlar ile nesli tükenmiş akrabalarımız arasında farklılık gösteren 61 gen belirlemiş. Bu değişmiş genlerden biri (NOVA1), Muotri’nin dikkatini çekmiş çünkü beyin gelişiminin ilk zamanlarında diğer pek çok geni etkileyen ana bir gen düzenleyicisiymiş. Araştırmacılar CRISPR gen düzenleme yöntemini kullanarak, modern insanlardaki kök hücrelere NOVA1’deki Neandertal benzeri mutasyon ile mühendislik uygulamışlar. Ardından, bu kök hücreleri beyin hücreleri oluşturmaya teşvik edip nihayetinde Neandertalleşmiş beyin organoitleri meydana getirmişler.
San Diego – California Üniversitesi. Ç: O.
