Bilim Tarihinde Bir İlk: Dondurulmuş Beyin Dokusu 'Canlandırıldı'

HABERRUS - Almanya'daki Friedrich-Alexander Üniversitesi'nden bilim insanları, tıp tarihinde çığır açan bir başarıya imza attı. Araştırmacılar, dondurulmuş beyin dokusunda fonksiyonel aktiviteyi yeniden sağlamayı başardı. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlanan çalışma, organ kriyoprezervasyonu (dondurarak saklama) alanında devrim niteliği taşıyor .

Buz Kristallerine Karşı 'Vitrifikasyon' Yöntemi

Uzun yıllardır beyin dokusunun dondurularak saklanmasının önündeki en büyük engel, hücre içindeki suyun donarak buz kristalleri oluşturması ve bu kristallerin hücre zarlarını parçalamasıydı . Alman araştırmacılar bu sorunu vitrifikasyon (camlaştırma) yöntemiyle aştı .

Vitrifikasyon, dokuyu aşırı hızlı soğutarak sıvının kristalleşmesini engelliyor. Bunun yerine sıvı, camsı bir hal alıyor, moleküler hareketler neredeyse tamamen duruyor ve doku yapısı korunuyor .

Deney: Fare Hipokampüsü -196°C'de Saklandı

Ekip, deneylerinde öğrenme ve hafızada kilit rol oynayan fare hipokampüsünden alınan ince doku kesitlerini kullandı. Örnekler, sıvı azot içinde -196°C'ye kadar donduruldu ve 10 dakikadan bir haftaya kadar değişen sürelerle bu sıcaklıkta saklandı .

Daha sonra doku özenle çözüldü. Sonuçlar etkileyiciydi: - Nöronların ve sinapsların (bağlantı noktalarının) hücre zarları bozulmamıştı - Hücrelere enerji sağlayan mitokondriler normal şekilde çalışıyordu - En önemlisi, nöronlar elektriksel uyarılara neredeyse hiç dondurulmamış doku kadar tepki verdi - Araştırmacılar, öğrenme ve hafızanın hücresel temeli sayılan uzun süreli potansiyasyon (LTP) belirtileri tespit etti

Nasıl Başarıldı?

Bu başarıya ulaşmak için bilim insanları özel bir kriyoprotektan (dondan koruyucu madde) karışımı geliştirdi. Bu maddeler dokuya hasar vermemek için kademeli olarak uygulandı. Çözme işlemi ise saniyede 80°C gibi inanılmaz bir hızla yapıldı, böylece çözülme sırasında buz oluşumu engellendi .

Ekip aynı tekniği bir farenin beyninin tamamında denedi ancak kan-beyin bariyeri, koruyucu maddelerin eşit şekilde dağılmasını engelledi. Araştırmacılar bu sorunu çözmek için damarlardan dönüşümlü olarak koruyucu maddeler ve özel bir taşıyıcı çözelti geçirerek yöntemi geliştirmeye çalışıyor .

Gelecek: Organ Naklinden 'Kriyo-Uyku'ya

Uzmanlar, bu teknolojinin insanlarda 'kriyo-uyku' veya tüm organizmaların uzun süreli saklanması gibi bilim kurgu senaryoları için henüz çok erken olduğunu vurguluyor. Ancak çalışma, tıp dünyası için yeni kapılar aralıyor .

Kriyobiyoloji uzmanı Mritunjay Kothari, "Bu tür bir ilerleme, bilim kurguyu yavaş yavaş bilimsel bir olasılığa dönüştürüyor" dedi .

Teknolojinin geliştirilmesi halinde şu alanlarda devrim yaratması bekleniyor: - Organ nakli: Nakil bekleyen organların daha uzun süre saklanabilmesi - Travma tedavisi: Ağır yaralanmalardan sonra beynin korunması - Nörolojik araştırmalar: Beyin dokusunun daha uzun süre incelenebilmesi.