Kriyobiyoloji Alanında Önemli Bir Adım

Araştırmacılar bütün bir tavşan beynini muhafaza etmeyi başardılar. Bundan önceki yazılarımızdan da anlaşılabileceği üzere beyne karşı özel bir ilgimiz var. Yine bir makalemizde insan beynini bilgisayara kopyalamaya çalışan Randal Koene adlı bir bilim insanına değinmiştik. Fakat durum bu sefer biraz daha basite indirgenmiş bulunmakta. İnsan beynine henüz geçemesek de araştırmacılar beyin aktarımının önünü açabilecek bir buluşa imza attılar.

Beyindeki nöronların her birini muhafaza etmeyi amaçlayan 5 yıllık yarışma başarıyla sonuçlandı. Beş yıl önce, kâr amacı gütmeyen bir organizasyon olan Beyin Saklama ve Koruma Kuruluşu (Brain Preservation Foundation- BPF) dünyadaki nörobilimcileri zorlu bir göreve çağırdı: Bir farenin (ya da beyin ebatları eşit herhangi bir memeli türünün) beynini çok uzun süre muhafaza etmek. Beyne bağlı bütün nöronların ve sinapsların, özel bir elektron mikroskobu altında incelenirken sağlam ve görünür olması ön koşuldu. Başarının elde edilmesi durumunda bilim insanları bunu beyin hastalıklarını incelemede ve hatta tedavi etmede kullanabilirdi. Bu başarı aynı zamanda beynin trilyonlarca mikroskobik bağlantısında depolanmış hatıraları da saklayabileceğimiz yönünde fikirlerin önünü açacaktı.

Geçtiğimiz dönemde BPF, 21st Century Medicine tarafından gerçekleştirilen ve yakın zamanda MIT’den mezun olmuş Robert MCIntyre tarafından yürütülen bir projenin yarışmayı kazandığını duyurdu. Ekip yaptıkları iş için 26,735$ ödül kazandı.

McIntyre ve ekibi beynin devre sistemlerini güçlü kimyasallar kullanarak, önce nöronları ve sinapsları nasıl sabitleştirebileceklerini ya da durdurabileceklerini buldular ve daha sonra dondurdular. Aldehit dengeli kriyoprezervasyon adı verilen teknikleri, 2015’in Aralık ayında Cryobiology dergisinde yayınlandı. Daha sonra deneyleri, BPF’nin başkanı Howard Hughes Tıp Enstitüsü’nde nörobilimci olan Kenneth Hayworth‘un da dahil olduğu bir grup juri tarafından değerlendirildi. Hayworth, değerlendirmenin sonunda yapılan bir basın toplantısında “Beynin bir ucundan diğer ucuna nöronların ve sinapsların tamamının kusursuz bir şekilde muhafaza edildiğini görüyoruz” dedi.

McIntyre’ın tekniğini diğerlerinden ayıran anahtar nokta ise glütaraldehit (günümüzde aşırı etkili bir dezenfektan) adı verilen zehirli kimyasal bir maddenin kullanımıydı. Glütaraldehit hızlı bir şekilde tavşanın beynine yayılıp çürümeyi durdurmakta ve beynin dolaşım sistemindeki proteinleri sabitlemeye yardımcı olmaktadır. Bu da dokuları stabilize etmekte ve -135 santigrat derecede muhafaza edildiğinde başarılı bir şekilde yüzyıllarca saklanabilecek sağlam bir beyin oluşturmaktadır. McIntyre bu tekniğin aslında ilk olarak 1986’da Eric Drexler tarafından yazılmış Engines Of Creation adlı kitapta önerildiğini fakat Drexler’ın bu fikir üstünde pek durmadığını söylemektedir. 2010 yılında 21st Century Medicine’ın baş bilim çalışanı olan Greg Fahy, bu tekniği deneylerde böbrekleri saklamak için kullanmıştı. 2014’te McIntyre bu tekniği küçük memeli hayvanlarda kullanarak ileri bir boyuta taşıdı.

Ölümcül hastalıklı bir insanın dolaşım sistemini, uygun teknoloji geliştiğinde uyandırmak üzere dondurma fikri şimdilik pratikte uygulanamaz görünüyor. Bu yüzden nörobilimciler, araştırmalarını daha fazla fayda sağlayacağını düşündükleri bir teknik üzerine yoğunlaştırdılar: Beynin konektomunu (beynin içerdiği tüm nöronları ve sinir yollarını gösteren diyagram) ya da beynin bütün sinaps ve nöronlarının bağlantı bilgilerini saklamak.

McIntyre’a göre beynimiz yeni hatıralar oluşturduğunda, bu oluşum sinapsların boyutunda bir artış meydana getirmektedir. Yani bir beynin konektomunu muhafaza etmek teorik olarak hatıraları da muhafaza etmek anlamına geliyor. Umulan ise bir gün sağlam bir beyinde depolanmış bilgileri ve hatıraları bir yerden indirebilecek ya da bir yere yükleyebilecek bir yol bulabilmek. “Artık beynin yüzyıllarca saklanabileceğini ve çürümeyeceğini biliyoruz.” diyen McIntyre sözlerine şunları da ekledi: “Mevcut teknolojimizden bir milyon kat daha hızlı. Bu saçma değil“.

Ayrıca bu teknik beynin nasıl çalıştığını daha detaylı anlamak için de kullanılabilir. Bu da onlara beyinde oluşan hastalıkları anlama ve tedavi etme yolunda ışık tutacaktır. Örneğin Alzaymır hastalığında gözlemlenmesi zor olan nöral plakların nasıl oluştuğu hakkında bilgi edinilebilir. Bu teknik aynı zamanda araştırmacıların daha iyi bir yapay zeka oluşturmalarını sağlayabilir. Mesela beynin sinir haritası, gelecekte yapay zekanın nasıl çalışacağını gösteren bir model olarak kullanılabilir.

Şimdilik öncül amaç bu tekniği daha büyük memeli türlerinde gerçekleştirmek. Bu da BDF’nin ortaya attığı diğer bir mesele. Aynı zamanda bu, tekniğin insanlar üzerinde nasıl kullanılabileceğine dair bir model olarak da sunulabilir. McIntyre’ın ekibi halihazırda bir domuzun beynini muhafaza etmeyi başardı fakat deneyin sonucu hala juri onayı beklemekte. McIntyre , araştırmasına devam etmek için Ocak ayında Nectome şirketini faaliyete geçirdi.

Bu araştırmanın ne kadar süreceği bilinmiyor. Hatıralarıyla ve bilgileriyle bir insan beyninin başarılı bir şekilde saklanıp saklanamayacağı konusu hala keşfedilmeyi bekliyor. Fakat McIntyre tekniğinden çok umutlu ve canlı dondurma biliminin geçerliliği hakkında pozitif düşünceler beslemekte. “Bu işin ne zaman olacağı kesin değil” diyen McIntyre sözlerini şöyle noktaladı: “Fakat ideal bir dünyada, hayatımızı kaybetme riskiyle yüz yüze kaldığımızda beyinlerimizi böyle ayrıntılı bir şekilde muhafaza ettirebilmeyi kim istemez ki?”

Hazırlayan: Agah Tuğrulhan Polat