Bir müddet evvel Nature mecmuasında yayınlanan 10 makalelik bir sette, bir küme araştırmacı 6 yıllık çalışma ve 32 milyon hücrenin incelenmesiyle yetişkin fare beynindeki her hücrenin yerini ve cinsini kataloglayan yeni bir atlas ortaya çıkardı. Tek tek hücrelerin profilini çıkaran ileri teknolojileri kullanan takımlar, daha evvel bilinenden çok daha fazla olmak üzere 5.300’den fazla hücre tipini tanımladı ve beynin karmaşık coğrafyası içindeki yerlerini belirledi. Fare beyni birinci kez tam olarak haritalandı
Çalışmalarda yer alan Dr. Hongkui Zeng, beynin tam bir “parça listesine” sahip olmanın, beynin nasıl çalıştığını çözme uğraşlarını hızlandırmaya yardımcı olacağını söyledi. Zeng, “Bu, gen fonksiyonu ve genomik evrimi incelemek için referans genomlara misal biçimde, beynin fonksiyonu, gelişimi ve evrimi ile ilgili araştırmaların bir sonraki etabına sahiden kapı açan dönüm noktası niteliğinde bir başarı” dedi. Zeng’e nazaran tanımlanan 5.000’den fazla hücre tipinin, bu hücre tiplerinin ne işe yaradığını ve hastalıkta nasıl değiştiğini anlamaya çalışan sinirbilimcileri önümüzdeki 20 yıl boyunca meşgul edecek.
Tek hücreli RNA dizilimini uzaysal transkriptomiklerle (tek tek hücrelerde hangi genlerin söz edildiğini ve bu hücrelerin nerede bulunduğunu belirlemeye yönelik yöntemler) birleştiren Zeng ve meslektaşları, beynin şaşırtan karmaşıklığını ve çeşitliliğini ortaya çıkardı.
Bilim insanları yeni atlasın en kıymetli keşiflerinden birinin, bir hücrenin genetik kimliği ile uzamsal pozisyonu ortasındaki derin irtibat olduğunu söylüyor. Bu münasebet, pozisyonun fonksiyonu nasıl şekillendirdiğinin altını çiziyor ve farklı beyin bölgelerinin evrimsel geçmişine ve karmaşık etkileşimlerine dair ipuçları sunuyor. Haritalandırılan fare beyni için bir öbür farklı bulgulardan biri beynin alt (“ventral”) ve üst (“dorsal”) kısımları ortasındaki farklı hücresel organizasyon. Eski ventral kısım birbiriyle bağlı hücrelerden oluşan bir mozaiğe sahipken, daha yeni olan dorsal kısım daha az sayıda lakin epeyce farklı hücre tipleri içeriyor. Bilim insanları bu ayrımın, farklı beyin bölgelerinin, örneğin temel hayatta kalma için ventral kısım ve adaptasyon için dorsal kısım üzere eşsiz rolleri nasıl geliştirdiğini deşifre etmek için bir anahtar olabileceğini belirtiyor.
Araştırmacılar ayrıyeten transkripsiyon faktörlerinin – gen aktivitesini düzenleyen proteinler – bir hücrenin kimliğini belirleyen bir ‘kod’ oluşturduğunu buldular. Atlas ayrıyeten beyin hücrelerinin, hücreden hücreye bildiri taşıyan çeşitli sinyal molekülleri aracılığıyla birbirleriyle nasıl konuştuğunu da ortaya çıkardı. Bu çeşitlilik, farklı hücre tipleri ortasındaki karmaşık etkileşimleri mümkün kılıyor.
İlk kez bir göğüslü beyni hücre hücre incelendi
Bu ortada birinci kez bir göğüslü beyninin hücre-hücre incelendiğini belirtelim. Bu bağlamda araştırmacılar elde ettikleri bulguların başka cinslerin, yani bizim beynimizdeki misal eşleştirmeler için bir model oluşturabileceğini düşünüyor. İnsan beyninin tam haritası için de çalışmaların devam ettiği belirtiliyor. Beynin detaylı bir biçimde haritalanması ve hücre tiplerinin açığa çıkartılması kimi hastalıkları incelemek ve bunları hassas biçimde tedavi etmek için kullanılabilir. Araştırmacılara nazaran birçok hastalığın beynin makul bölgelerinden ve muhtemelen muhakkak hücre tiplerinden kaynaklandığı biliniyor. Araştırmacılar ellerindeki bu harita sayesinde hastalığın fonksiyon bozukluğu hakkında daha kesin bir görüş elde edilebileceğini ve daha sonra bu belli hücre çeşitlerini hedefleyerek genetik yahut farmakolojik ilaçlar oluşturulabileceğini söylüyor.
