Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Döllenme, geleneksel olarak sperm ve yumurtanın doğrudan etkileşimiyle, hücre membranlarının füzyonu sonucunda dişi ve erkek gametlerin birleşmesiyle meydana gelir. (1) Ancak, bilim insanları bu temel süreci daha önce görülmemiş bir yaklaşımla ele aldı ve rahim, sperm ve yumurta olmadan embriyo geliştirmeyi başardı. Bu inovatif yaklaşım, kök hücre teknolojisi ve genetik mühendislik gibi ileri teknoloji kullanılarak gerçekleştirildi. Yeniden programlanmış kök hücreler, kimyasal maddelerin yardımıyla embriyonun erken aşamalarındaki hücre tiplerine dönüştürülerek, geleneksel döllenme sürecinin dışında bir yol izlendi. Bu, bilim dünyasında çığır açan bir gelişme olarak kabul edilerek, embriyo gelişimi ve üreme biyolojisi alanında yeni perspektifler sunmaktadır. Türlerin devamlılığı için temel olan embriyonik gelişim süreci, bilim dünyasının ilgisini çeker. Bu süreç, biyolojik çeşitliliği şekillendirir ve türlerin özelliklerini belirler. Araştırmacıları türler arasındaki benzerlikleri, farklılıkları anlama ve embriyonik gelişimin genetik temellerini çözme konularında motive eder. (2). Bu konu Weizmann Enstitüsü'ndeki bilim insanlarının da ilgisini çekmiş olacak ki, laboratuvar ortamında geliştirdikleri erken dönem insan embriyosuna benzeyen bir varlığı duyurarak büyük bir başarı elde etti. Bu özel embriyo modeli, gerçek embriyolara anlamlı bir benzerlik göstererek hamilelik testlerinde pozitif sonuçlar elde etti ve hormonları başarıyla salgıladı. Temel amaçları, insan yaşamının erken evrelerini anlamak için inovatif bir yaklaşım bulmaktır.

Spermin yumurtayı döllemesini takip eden ilk haftalarda, embriyo gelişiminde önemli değişiklikler yaşanır. Şekilsiz hücre yığını, zamanla ultrason incelemelerinde tespit edilebilen bir embriyo formuna dönüşür. Bu kritik dönemde ortaya çıkan düşükler ve doğum kusurlarının büyük bir kısmı, henüz tam olarak anlaşılamayan bu süreçten kaynaklanmaktadır. Profesör Jacob Hanna, Weizmann Bilim Enstitüsü'nden, embriyo gelişimindeki belirsizlikleri vurgulayarak, "Bu sadece bir kara kutu değil, aynı zamanda klişe bir konudur; çünkü bu aşamada sahip olduğumuz bilgi çok sınırlıdır" ifadesini kullanmaktadır.(3)

Embriyo araştırmaları, hukuki, etik ve teknik zorluklarla dolu olmasına rağmen, günümüzde doğal embriyo gelişimini taklit eden bir alanda hızlı bir gelişim göstermektedir.

Nature dergisindeki bir araştırmaya göre, İsrailli bir ekip, erken embriyoda ortaya çıkan tüm önemli yapıları taklit eden ilk "tam" embriyo modelini başarıyla oluşturmuştur. Profesör Hanna, bu modelin gerçekten 14 günlük insan embriyosunun görüntüsüne benzeyen bir yapıya sahip olduğunu ifade etmektedir.

Başlangıç materyali olarak, vücuttaki her türlü dokuya dönüşme potansiyeli kazanacak şekilde programlanmış kök hücreler kullanılmıştır, ki bu, sperm ve yumurta yerine alternatif bir yaklaşımdır. Daha sonra, bu kök hücreler kimyasal maddeler kullanılarak, insan embriyosunun en erken aşamalarındaki dört farklı hücre tipine dönüştürülmüştür.(3)

1. Epiblast hücreleri, uygun embriyo haline gelerek temel gelişimi yönlendiren hücrelerdir.

2. Trofoblast hücreleri ise plasenta oluşumunu başlatarak embriyonun beslenme ve korunma sağlamasına katkıda bulunur.

3. Hipoblast hücreleri, destekleyici yolk kesesi haline gelerek embriyonun ilk beslenme kaynağını oluşturur.

4. Ekstraembriyonik mezoderm hücreleri ise dış tabakaların oluşumunu yönlendirerek embriyonun doku ve organlarının gelişimine katkıda bulunurlar.

Bu hücrelerin belirli bir oranda karıştırılması sonucunda, bilim insanları bu embriyo modellerinin gelişmelerini incelemiştir. Karışımın yaklaşık %1'i, insan embriyosuna benzeyen ancak farklı bir yapıya dönüşmüştür. Profesör Hanna, hücrelerin doğru karışımı ve ortamı sağlamakla büyük bir rol oynadığını belirterek bu durumu "inanılmaz bir olgu" olarak değerlendirmiştir.

Embriyo modelleri, döllenmeden itibaren 14 gün boyunca geliştirilmiş ve bu süre, birçok ülkede embriyo araştırmaları için yasal sınır olarak kabul edilmektedir. Bu çalışma, embriyo modellerinin farklı hücre türlerinin nasıl ortaya çıktığını açıklamak, organ oluşumunun ilk aşamalarını anlamak ve genetik hastalıkları anlamak gibi alanlarda umut vaat etmektedir. Embriyo modellerinin kullanımı ayrıca, neden bazı embriyoların gelişmediğini anlamak veya hamilelik sırasında kullanılan ilaçların güvenliğini test etmek gibi konularda da potansiyel bir iyileşme getirebilir.(3)

Embriyo Gelişiminde Hukuk ve Etik Sınırlarını

 Çalışma, sadece bilimsel bir sorunun ötesine geçmekle kalmayıp aynı zamanda embriyo gelişimi konusunda yasal ve etik sorunların yeni bir boyut kazanmasına neden oluyor.

Embriyo modelleri, mevcut yasal düzenlemeler içinde embriyolardan farklı oldukları için birçok ülkede bu alanda belirsizlik yaratıyor. Profesör Lovell-Badge, bu durumun bazı kesimlerce olumlu bir gelişme olarak karşılanırken, diğerlerinin bu ilerlemeye karşı çıkabileceğini dile getiriyor. Bu durum, bilimin etik sınırlarını aşma ve gelecekteki düzenlemelerin şekillendirilmesi potansiyelini içinde barındırıyor.

Pompeu Fabra Üniversitesi'nden Profesör Alfonso Martinez Arias, bu çalışmanın bilim dünyası için "olağanüstü derecede kritik" olduğunu vurgulayarak, "Bu araştırma, kök hücrelerden bir insan embriyosunun tüm yapısının laboratuvar koşullarında orijinaline sadık bir biçimde oluşturulduğu bir dönüm noktasını temsil ediyor. Bu, insan vücudunun karmaşık oluşum süreçlerini anlamak adına yeni bir kapı açıyor" diyor.

Ancak, bu embriyo modellerinin hamilelikle sonuçlanmasının etik dışı, yasadışı ve pratikte imkansız olduğunu belirten araştırmacılar, bu alandaki gelişmelerin titizlikle yönetilmesi ve etik kurallara tam uyum sağlanması gerektiğine vurgu yapıyorlar. Bu bağlamda, bilim dünyasının bu yeni paradigmaya  ve etik değerlere uyum sağlayacağı önümüzdeki günlerin önemli sorularından biri olarak öne çıkıyor.

Kaynak:

1.     Aktan, T. M., Cüce, G., Duman, S., Aksoy, E., & Görkemli, H. (2011). Sperm hazırlama tekniklerinin fertilizasyon sonuçları üzerine etkileri. Selçuk Üniv Tıp Derg, 27(4), 205-207.

2.     Gedikli, S., Özbek, E., & Demirci, T. (2013). Fertilizasyonun moleküler temeli. Van Tıp Dergisi, 20(4), 294-301.

3.     https://www.bbc.com/turkce/articles/cz50kv2jj1ro