Yeni bir çalışma, epiregulin adlı büyüme faktörünün insan neokorteksinin genişlemesine önemli ölçüde katkıda bulunduğunu ve insanları bilişsel işlevlerde benzersiz kılan şeyin ne olduğuna dair anlayışımızı geliştirdiğini ortaya koyuyor. Bu buluş, insan beyni gelişimini anlamak ve potansiyel olarak zihinsel sağlık bozukluklarını ele almak için büyük bir adım olarak değerlendiriliyor.
Neokorteks ve İnsan Beyninin Benzersizliği
Neokorteks, beynin dış katmanı olup, nöronlar açısından zengindir ve soyut düşünme, sanat yaratma ve karmaşık diller konuşma yetimizi sağlar. TUD Dresden Teknoloji Üniversitesi’nden Dr. Mareike Albert liderliğindeki uluslararası bir ekip, bu alanın genişlemesine katkıda bulunabilecek yeni bir faktör belirledi. Araştırma sonuçları EMBO Dergisi’nde yayınlandı.
Neokorteksin Yapısı ve İşlevi
Neokorteks, beynin cevize benzeyen kıvrımlı dış tabakasıdır ve daha yüksek bilişsel işlevlerden sorumludur. Dr. Mareike Albert, “Neokorteks beynin en son gelişen kısmıdır” diyor. İnsan ve primat neokorteksleri kıvrımlıdır, bu da yüzey alanını artırır ve daha fazla sayıda nöron barındırır, bu da karmaşık bilişsel işlevleri destekler.
Epiregulin ve Neokorteks Genişlemesi
Neokorteks evrimini yönlendiren moleküler mekanizmalar hala büyük ölçüde bilinmemektedir. Dr. Albert, “Neokorteks boyutunda türler arası farklılıklardan hangi genler sorumludur? İnsanlarda beyin genişlemesine hangi faktörler katkıda bulunmuştur? Bu soruları yanıtlamak, insan beyni gelişimini anlamak için çok önemlidir” diye açıklıyor.
Beyin Organoidlerinin Gücü
Albert grubu, farelerin ve insanların gelişen beyinlerini karşılaştırarak epiregulinin etkilerini araştırdı. Farelerdeki kök hücreler çok fazla bölünmez ve çok fazla nöron üretmezken, insanların gelişmekte olan beyninde çok sayıda kök hücre bulunur. Bu genişlemiş kök hücre havuzu, nöron sayısındaki ve beyin büyüklüğündeki artışın temelini oluşturur.
İnsan Beyni Organoidleri
Grup, 3D hücre kültürü teknolojisini kullanarak, epiregulin adlı büyüme faktörünün neokorteksin genişlemesini etkileyip etkilemediğini test etti. 2012 yılında Nobel ödülüne layık görülen araştırma sayesinde, her hücreyi kök hücreye dönüştürmek ve bu kök hücreleri beyne benzeyen üç boyutlu bir dokuya dönüştürmek mümkün hale geldi.
Epiregulinin Rolü ve Türler Arası Farklılıklar
Çalışmanın baş yazarı Paula Cubillos, epiregülinin insan neokortikal kök hücrelerinin genişlemesini tetiklediğini belirtti. Bu gen sadece insanlara özgü değil, aynı zamanda diğer primatlarda ve hatta farelerde de mevcut. Ancak, gelişmekte olan fare beyninde epiregulin üretilmez çünkü gen kalıcı olarak kapatılır.
Epiregulin ve Goril Beyin Organoidleri
Araştırmacılar, goril kök hücrelerini kullanarak goril beyin organoidleri ürettiler. Epiregulinin insan ve goril beyin organoidlerindeki etkisini karşılaştırdılar ve epiregulin eklemenin goril beyin organoitlerinde kök hücrelerin genişlemesini desteklediğini buldular. Ancak, insan beyni organoitlerinde aynı etki görülmedi.
Sonuç ve Gelecek Çalışmalar
Dr. Albert, “Epiregulin, insanlara özgü bir faktör değil gibi görünüyor. Bunun yerine büyüme faktörünün miktarı, türler arası farklılıkların önemli düzenleyicisi gibi görünüyor” diyor. Bu çalışma, insanın benzersizliği konusundaki anlayışımızı geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda hayvan araştırmalarına etik ve müdahalesiz tamamlayıcılar sunan yeni teknolojilerin önemini de vurguluyor.
