Laboratuarda Mini Neandertal Beyni Üretiyorlar

Bilim insanları laboratuarda mini Neandertal beyni büyütüyor. Amaç otizmi tedavi etmek, bebeklerde beyin küçüklüğünü gidermek ve beyne zararlı Zika virüsünü etkisiz hale getirmek. Mini Neandertal beyni, aynı zamanda Neandertal insanlarının nasıl düşündüğünü ve neden soyunun tükendiğini anlamamızı sağlayacak. Peki insan hücrelerinden nasıl Neandertal beyni klonlayacağız?

Beyin formülü

Laboratuardaki cam kaplarda mini Neandertal ve insan beyni üretmek bilimkurgu senaryosuna benziyor. Özellikle de Doktor Moreau’nun Adası filmindeki mutantları anımsatıyor. Ancak bu gerçek: Bilim insanları laboratuarda minyatür organ büyütüyor.

İnsanların veya kobay hayvanlarının kök hücrelerinden mini kalpler, karaciğerler, akciğerler, bağırsaklar, hatta mini testisler üretildi ve sırada mini insan beyni ile Neandertal beyni var. Bilim insanları bunlara organoit, yani küçük organ diyor.

Ancak, laboratuarda mini beyin üretme konusu hem biyologların merakını uyandırıyor, hem de etik araştırma uzmanlarının tepkisini çekiyor. Sonuçta laboratuardaki mini insan beyinleri gelecekte bir gün “Ben bu dünyaya neden geldim?” diye sormaya başlarsa sorun çıkar.

Daha çok var

Öncelikle laboratuarda gerçek insan beyni üretilmedi. Dolayısıyla bu senaryoya şimdilik uzağız. Ancak, mini beyinler tam boy insan beyninin hipokampus gibi bazı anatomik parçalarına sahipler. Bu sebeple laboratuarda insan beynini araştırmaya yarıyorlar.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Peki neden?

Bugün dünyada birçok nörolojik bozukluk var. Otizm, Alzheimer hastalığı, bunama, bebeklerde beyin küçüklüğü, ana karnındaki fetüslerin beyninin gelişmesini engelleyen Zika virüsü bunların bir kısmı. Şizofreni gibi psikiyatrik bozukluklar ve elbette uyuşturucu, alkol, sigara bağımlılığı da diğer kısmı. İşte nörologlar bütün bu bozuklukları ve daha fazlasını tedavi etmek için laboratuarda mini beyin (serebral organoit) üretiyor.

Mini insan beyni söz konusu olduğunda bu, tam boy beyindeki sıvı dolu boşlukları ve insan bilincini türeten beyin kabuğunu üretmek anlamına geliyor. Bu bilim insanları için çok önemli; çünkü eskiden laboratuar kabında sadece tek katmanlı beyin hücreleri yetiştiriliyor, ama üç boyutlu beyin dokuları üretilemiyordu.

Ayrıca bu hücreler uzun süre yaşamıyor ve dolayısıyla, beyindeki nöronlarla glia hücreleri gibi farklı hücre tiplerini bir arada büyüterek beynin nasıl çalıştığını görmek de mümkün olmuyordu. Oysa insan beyninin ana karnında nasıl geliştiğini anlamak için kobay fareler yeterli değil. Laboratuarda kanlı canlı insan beyni üretmek gerekiyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Oysa insan denekler kullanamayız

Sonuçta insan beyninin nasıl çalıştığını görmek için korku filmlerindeki gibi sağlıklı insanların beynini kesip çıkaracak halimiz yok. Buna rağmen bilim insanları 2013’te mini beyin üretme konusunda çığır açtılar.

Üniversitede doktora sonrası çalışmalar yapan Madeline Lancaster, laboratuar kabında yanlışlıkla beyin dokusu ürettiğini fark etti. Bunlar kapta serbestçe yüzen hücrelerdi; ama gerçek beyin gibi farklı dokular halinde organize olmuşlardı. Bugün ise işimiz çok daha kolay; çünkü elimizde beyin formülü var:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Ve kök hücreler

Bilim insanları mini beyin türetmek için insan vücudundan kök hücre alıyor. Kök hücreler henüz şekillenmemiş olan temel insan hücreleridir. Öyle ki bunların genetik kodunu uyararak farklı organ hücrelerine dönüşmelerini sağlayabiliriz. Örneğin sen git beyin hücresi ol diyebiliriz.

Bunun için kök hücreleri alıyoruz ve beslenip çoğalacakları bir sıvı içeren laboratuar kabına koyuyoruz. Sonra hücrelerin DNA’sını kimyasal olarak (hormonlar yoluyla) uyarıyoruz. Hatta hücrelerin büyümesi için protein jölesi gibi organik inşaat iskeleleri koyuyoruz ki pelte gibi çoğalmasınlar; düzgün şekilde büyüyerek mini insan beyni oluştursunlar.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Cadı kazanı

Biyologlar hücrelerin kapta düzgün büyümesi için onları kaşıkla karıştırıyorlar (tıpkı cadı kazanında kaynatılan kafatasları gibi). Bütün bu uyaranlar da hücreleri düzgün büyümeye teşvik ediyor.

Ancak, laboratuardaki insan beyni hücreleri sadece en temel dokuları ve katmanları üretiyor. Bunlar tam kapsamlı nöron ağları oluşturmuyor. Kesinlikle insan beyni gibi görme, koklama, algılama, hissetme ve düşünme fonksiyonlarına sahip bulunmuyor. Henüz o aşamada değiliz. 🙂

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Beyin küçüklüğü tedavisi

Zaten Madeline Lancaster’ın amacı Dr. Moreau’nun Adası’nı yaratmak değil. Bunun yerine çok daha insani, bilimsel ve küçük çaplı bir hedef güdüyor: Bebeklerde beyin küçüklüğü hastalığını gidermek ve bu genetik bozukluğu iyileştirmek. Mikrosefali denen bu hastalık bebek beyninin normal gelişememesinden kaynaklanıyor.

Lancaster mikrosefali hastalarından beyin hücreleri alarak laboratuar kabında büyüttü. Ortaya çıkan mini beyin, hastaların kök hücrelerinin, genetik bir hata nedeniyle beynin gelişmesini erken durduğunu gösterdi.

Öyle ki glia hücreleriyle beyin inşasına odaklanmak yerine, beyin kabuğundaki nöronların üretilmesine, sinir ağları kurulmasına ve böylece insan bilincinin türetilmesine odaklanıyorlardı.

İlgili yazı: Biyonik bitkiler ve laptop şarj eden elektronik güller

 

Otizm tedavisi

Diğer nörologlar mini beyinleri otizmin tedavisini bulmak için kullanıyorlar. Gerçekten de söz konusu mini beyinler otistiklerin kök hücrelerinin çok sayıda baskılayıcı hücre ürettiğini gösterdi. Bu hücreler hastaların algılarını baskılayarak dış dünyaya normal insanlar gibi tepki vermesini önlüyor.

Kısacası otizm ve şizofreni gibi durumlar, psikolojik belirtiler göstermekle birlikte, öncelikle beynin fiziksel yapısındaki bozukluklarla beyin kimyasındaki düzensizliklerden kaynaklanıyor.

Bir grup araştırmacı da ana karnındaki fetüs beyninin düzgün gelişmesini önleyen Zika virüsünü engellemeye çalışıyor. Mini beyinlere Zika virüsü bulaştırıyor ve virüsün beyin hücrelerinin çoğalmasını nasıl engellediğini izliyorlar.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

Mini beyinlerin sınırı var

Nörologlar laboratuarda tam kapsamlı insan beyni yetiştirmekten henüz çok uzaklar. Mini insan ve Neandertal beyinlerinin büyük sınırlamaları var.

Bir kere çok küçükler, 4 mm çapla mercimek boyundalar ve sadece 2-3 milyon beyin hücresinden oluşuyorlar. Bu sebeple de otizm gibi genetik bozukluklara kesin tedavi bulmak için yeterli değiller. En azından şimdilik değiller.

Yetişkin bir insan beyni ise 50 bin kat daha fazla hücre içeriyor; yani 150 milyar sinir ve glia hücresinden oluşuyor. Mini beyinleri büyütmek için daha çok çalışmamız gerekiyor.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Peki neden büyük beyin yapmıyoruz?

Bu çok zor: Bir kere laboratuar kabındaki beyin hücrelerini beslemek için kan damarları üretmemiz lazım. Bunu nasıl yapacağımızı bilmiyoruz. Dolayısıyla mini beyinler damarsız kalıyor ve çok büyüdüğü zaman dokunun ortasında kansız kalan hücreler ölüyor.

Ayrıca mini beyinler gerçek insan beyninde inşaat işçisi olarak çalışan mikro glia hücrelerini içermiyor. Beynin yapıtaşlarını üst üste koyan glia hücreleri olmayınca da beyin büyümüyor.

Üstelik daha yolun başındayız: Mini beyinleri tam kapsamlı insan beynine dönüştürmek yeterli değil. Alzheimer gibi karmaşık nörolojik hastalıkları ve şizofreni gibi psikiyatrik bozuklukları tedavi etmek için beyni ayrıca incelememiz gerekiyor.

İlgili yazı: Yapay Yaprak Elektrik ve Hidrojen Yakıtı Üretiyor

 

Psikiyatrik hastalıkları tedavi edeceğiz

Ancak umutluyuz; çünkü laboratuarda tam boy beyin büyütmeyi başaracak kadar bilgi sahibi olduğumuzda,  bu hastalıkları tedavi edecek bilgiye de sahip olabiliriz. Yine de her mini beyin, tıpkı gerçek insan beyni gibi biraz farklı büyüyor ve gelişiyor.

Bu sebeple tek bir standart şizofreni tedavisi geliştirmek de imkansız olacak; fakat mini beyinler kişiye özel nörolojik tedaviler geliştirmemizi kolaylaştırabilir. Nitekim özellikle uyuşturucu, alkol ve sigara bağımlılığı tedavisinde mini beyin araştırmalarını kullanmayı hedefliyoruz.

İlgili yazı: Beyin Formülü: İnsan Beynini Çalıştıran Yazılım Bulundu

 

Devrimsel tedaviler

Bilin insanları laboratuarda üretilen mini beyinlere ait sınırlamaları aşmak için yeni yöntemler geliştiriyorlar. Örneğin, farklı kaplarda farklı mini beyinler üretiyor ve her kapta başka bir hastalığın yayılması veya tedavisini araştırıyorlar.

Dahası her kapta glia ve nöronlar gibi farklı hücrelerden oluşan mini beyinler üreterek farklı hücrelerin nasıl geliştiğine de bakıyorlar. Ardından, bütün mini beyinleri birbirine bağlayan bilgisayar simülasyonları yaparak gerçek insan beyni modelleri üretmeye çalışıyorlar.

Öyle ki mini beyin ve organlar bir gün biyoprinterlarda insan organı basmayı sağlayacak. Böylece böbrek hastaları organ nakli için bağış sırası beklemeyecek. Direkt hastanın kök hücrelerinden klonlanan mini böbrek organı, biyoprinterda şablon olarak kullanılıp tam boy organ halinde basılacak. Ardından bu böbrek organ reddi riski olmadan hastaya nakledilecek. Hastanın diyaliz makinesinden kurtulmak için biyonik böbrek kullanmasına bile gerek kalmayacak.

Ancak, her şey mini beyinle başlıyor ve bilim insanları bu teknolojiyi geliştirmek için etik değerlerin sınırlarını zorluyor. Nasıl derseniz:

İlgili yazı: Laboratuarda İnsan Beyni Büyüttüler

 

Fareye insan beyni naklettiler

Pekala, işte bu haber Dr. Moreau’nun Adası filmine benziyor; ama neyse ki başlıktaki kadar iddialı bir durum söz konusu değil. 🙂 Bilim insanları 2018 yılında laboratuarda üretilen mini beyinleri, yine bu boyda olan fare beynine naklettiler (ayrıca yazacağım).

Elbette ki amaçları Van Damme’ın Evrensel Asker filmindeki gibi süper fare orduları üretmek veya fareleri Supermouse gibi bir süper kahramana dönüştürmek değildi. Bunun yerine, mini insan beyinlerinin farelerin kan damarlarından yararlanarak daha fazla büyümesini istediler.

Her durumda etik uzmanları hem fareler üzerindeki deneyleri eleştiriyor, hem de mini beynin gelişme potansiyeline dikkat çekiyor. Sonuçta laboratuardaki cam fanusların içinde hayatın anlamını sorgulayan insan beyinleri yetiştirmek istemeyiz.

Dahası yarım beyinler biz farkına varmadan bilinç sahibi olursa laboratuar ortamında açı çekebilirler. Bunlar hukukçuların ve ahlak filozoflarının düşünmesi gereken ciddi olasılıklar. Gelecekte ortaya çıkabilecek etik sorunlara karşı şimdiden hazırlanmalıyız.

İlgili yazı: Hayat Neden Var? >> Evrimin termodinamik kökenleri

 

Mini Neandertal beyni

Alman bilim insanları, aynı zamanda laboratuarda mini Neandertal beyni de büyütmeyi planlıyor. Sonuç olarak eski insan bilimciler (paleoantropologlar) Avrupa’da 28 bin yıl önce türümüz Homo sapiens’le birlikte yaşayan Neandertal insanın soyunun neden tükendiğini bulmak istiyor.

Beyinle ne ilgisi var?

Son araştırmalara göre çok ilgisi var. Örneğin, insanların Neandertallere soykırım yapmadığını biliyoruz; çünkü soykırım modern uygarlığın faşist lüksüdür. 28 bin yıl önce açlıktan kırılan atalarımız ise Avrupa’da tutunmaya çalışırken Neandertal öldürecek enerjiye sahip değildi. Bunun yerine geyik avlamaya çalışıyorlardı.

Dahası insan DNA’sında Neandertal genleri bulduk. Bu da insanların Neandertal kadınlarından çocuk sahibi olduğunu gösteriyor. Kısacası Neandertallerin soyunun tükenmesinin en büyük sebebinin asimilasyon olduğu anlaşılıyor.

İlgili yazı: İnsan ve Doğada Evrimi Gösteren 5 Kanıt

 

Nasıl asimile ettik?

Onları savaşta yenecek gücümüz yoktu; çünkü sıradan bir Neandertal kadını bile en az Arnold Schwarzenegger kadar güçlüydü. Zaten 28 bin yıl önce İspanya çayırlarında 15 kişilik gruplar halinde dolaşan atalarımızın savaşacak kadar çok askeri de yoktu ve Neandertallere karşı kesin teknolojik üstünlükleri bulunmuyordu.

Bunun yerine insanların sosyal ilişkilerde, aile bağları kurmakta, çocuklarına bakmakta, ticaret yapmakta, teknolojide; kısacası örgütlenmekte Neandertallerden daha başarılı olduğu ortaya çıktı. Bunun sebebi de buzul çağının loş Avrupa ormanlarında yaşayan Neandertallerin beyinlerindeki görme merkezinin insandan daha gelişmiş; ama düşünme kapasitesinin daha sınırlı olmasıydı.

Bu kesinlikle Neandertallerin geri zekalı olduğunu göstermiyor. Sadece gırtlak yapıları insan gırtlağı kadar konuşmaya uygun olmadığı için daha sessiz, pasif ve içine kapanık olan bir tür söz konusu. İnsanlar Neandertallerin besin kaynaklarını ele geçirip kadınlarını hamile bırakarak soylarının tükenmesine yol açtılar.

İlgili yazı: Kuyrukluyıldız Dünya’ya Nasıl Hayat Taşıdı?/

 

Neandertal bilinci ve zihniyet meselesi

 

Özetle paleoantropologlar insan zihninin Neandertal zihninden daha derinlikli ve kompleks olduğunu düşünüyor. Bunu için de laboratuarda mini Neandertal beyni üreterek Neandertal beyninin hangi açılardan farklı olduğunu ve neden sosyalleşme açısından insan beyninden geri kaldığını anlamak istiyorlar. Bunun da otizmi anlamak için laboratuarda mini insan beyni büyütmekten pek farkı yok.

Leipzig’de yer alan Max Planck Enstitüsü Evrimsel Antropoloji bölümü araştırmacıları, uzun yıllar boyunca Neandertal DNA’sını restore edip incelemek konusunda uzmanlaştılar. Şimdi de kendi büyütecekleri mini Neandertal beynini analiz ederek soyu tükenen kuzenlerimizin bilincini, bilişsel yapısını anlamayı amaçlıyorlar.

İlgili yazı: Aşkın İnsan Üstün İnsana Karşı

 

Nasıl yapacaklar?

İnsan DNA’sı sayesinde: Sonuçta bugün hayatta olan; ama son 30 bin yılda soyu Afrika dışından gelen bütün insanların DNA’sı yüzde 2 ila 6 oranında Neandertal geni içeriyor. İşte bu yüzden, insan kök hücrelerini alıp bunlardaki Neandertal genini analiz etmek ve hücrelerin insan beyni yerine mini Neandertal beyni üretmesini sağlamak mümkün.

Tabii Neandertal genlerini ayıklamak, özellikle de Neandertal beyni üreten genleri bulmak kolay olmayacak. Bu yüzden önümüzde uzun ve zorlu bir yol var. Özünde Neandertallerin zeki ve yaratıcı olduğunu biliyoruz. Vücutlarını boyuyor ve saçlarına taç takıyorlardı.

Hatta mağara duvarlarına resim yaptıklarını, ölülerini gömdüklerini ve dindar olduklarını, en azından basit kürkler giydiklerini söyleyenler var. Bu sebeple Neandertal zihniyle insan zihnini ayırt ederek türümüzün kritik avantajını ortaya çıkarmak çok önemli.

Özellikle de küresel ısınma sebebiyle bizzat insan türünün soy tükeniş riskine girmek üzere olduğu günümüzde, zihnimizi çok daha iyi anlamak ve bizi kurtaracak olan bir gelecek vizyonu ortaya koymak zorundayız.

İlgili yazı: Dinozorların Sessiz Gecesi >> Hayat sıfırdan başlasa insanlar ortaya çıkar mıydı?

 

Acı kayıp

Neandertaller neredeyse bugünkü insanlar gibi konuşabileceğimiz ve kardeş olabileceğimiz, belki de kardeş olduğumuz kuzenlerimizdi. Neden yok olduklarını anlamak ise hem bilimsel merak, hem de boynumuzun borcu ve Dünya mirasına sahip çıkma ülküsünün bir parçası.

Bu nedenle ilk Neandertal genini 2009’da sentezleyen Profesör Svante Pääbo bu kez de mini Neandertal beyni üretmeyi hedefliyor.

Pääbo daha önce Neandertallerin yüzünü şekillendiren genlerin nasıl dokular ürettiğini görmek için bu genleri farelere nakletti. Neandertallerin acıyı hissetmesini sağlayan sinir hücresi genlerini kurbağa yumurtalarına aktardı.

İlgili yazı: Evrim Hakkında Doğru Bilinen 3 Yanlış

 

Sıra Neandertal beyninde

Geriye laboratuarda mini Neandertal beyni üretmek kaldı. Üstelik sentetik biyoloji uzmanı Profesör George Church, daha da ileri giderek insan kadınlarını Neandertal spermleriyle hamile bırakmayı ve böylece Neandertal bebekleri klonlamayı planlıyor.

Siz de soyu tükenen Neandertal insanını tüp bebek yöntemiyle nasıl geri getireceğimizi, Mamut ve Dinozorlar Nasıl Klonlanacak yazısında okuyabilirsiniz. Laboratuarda türetilen mini insan beyinlerinin travma sonrası stres bozukluğunda nasıl kullanılacağına da RNA Yoluyla Genetik Hafıza Transferi yazısında bakabilirsiniz.

Ancak, kendinizi daha cesur hissediyorsanız Arnold Schwarzenegger’in Gerçeğe Çağrı filmindeki hatıra ekme teknolojisine göz atabilirsiniz; çünkü bilim insanları Beyin Programlayan Holografik Aygıt geliştirdi ve bununla kötü anılarınızı silip yerine güzel anılar yerleştirecekler. Güzel bir hafta sonu dileğiyle keyifli dinlenceler.

Mini beyin nasıl üretiliyor

¹3D brain Organoids derived from pluripotent stem cells
²Organoids: A new window into disease, development and discovery