Bilim dünyası, yeni bir insan yaşamına giden kritik bir adımı ilk kez görüntülüyor. Bilim insanları, erken gelişim sürecinin 'kara kutusunu' aralayarak, tüp bebek tedavileri başta olmak üzere kısırlıkla mücadeleye ışık tutabilecek bir çalışmaya imza attı.
Bugün hayatta olan her insan, bir zamanlar yaşamını sürdüreceği uygun bir yer arayan serbest yüzen hücre yığınlarından ibaretti. Olasılıklara karşı koyarak, embriyolarımız annelerimizin bedenleriyle bütünleşmeyi başardı.
Yerleşme olarak bilinen bu başarı, rahimin derinliklerinde gerçekleşir ve bugüne dek bilim insanları bu olgunun yalnızca anlık görüntülerini elde edebiliyordu.
Ultrasonun karanlıkta bir şeyler yakalayabilmesi haftalar alıyordu.
Yeni bir sistem, araştırmacıların bu şaşırtıcı derecede invaziv süreci daha yakından incelemesine olanak tanıyor. Zaman aşımı kayıtları, insan embriyolarının laboratuvar ortamında, bağlantı ve daha ileri büyüme için bir boşluk oluşturmak amacıyla kolajen bazlı bir matrise doğru agresif bir şekilde nüfuz ettiğini gösteriyor.
Araştırmanın kıdemli yazarı ve Barselona Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (BIST) biyomühendis Samuel Ojosnegros, "İlk kez insan embriyosunun yerleşme sürecini dinamik olarak izleyebildik" dedi. "Daha önce gizli kalmış bir gelişim aşamasına bir pencere açtık."
Deneyler gerçek bir rahimde değil, laboratuvar ortamında gerçekleştirildi. Ancak Ojosnegros ve meslektaşlarının geliştirdiği platform, bağışlanan embriyoların yerleşmesi için doğru yapısal ortamı ve besinleri yeniden yaratıyor.
Bu, doğal koşullarda kolayca ters gidebilen kritik bir adımdır. Başarısız gebeliklerin yaklaşık %60'ı yerleşme sırasında veya hemen sonrasında gerçekleşir, bu da bu aşamayı yaşam için önemli bir darboğaz haline getirir.
Sadece yüzeysel olarak matrise nüfuz eden fare embriyolarıyla karşılaştırıldığında, araştırmacılar insan embriyolarının derinlemesine delerek, kendilerini kolajen matrisine tamamen sardığını buldu.
Ojosnegros, "Teknolojimiz, embriyonun kuvveti nereye uyguladığını belirlememizi sağlıyor ve yerleşmek ve nüfuz etmek için önemli mekanik kuvvet uyguladığını tespit ettik" dedi. "Bu, fare çalışmalarının insan yerleşmesini anlamada bizi yalnızca belirli bir noktaya kadar götürebileceği anlamına geliyor."
Bir insan embriyosu genellikle döllenmeden (yumurta ve sperm buluştuğunda) beş ila altı gün sonra yerleşir. Bu aşamada embriyo, 100 ila 200 hücreden oluşan bir kümedir ve ultrasonla görülemeyecek kadar küçüktür.
Geçmişte bu, araştırmacıların laboratuvarda embriyo gelişiminin ilk beş gününü izleyebildiği anlamına geliyordu.
Ojosnegros ve meslektaşları tarafından geliştirilen yeni rahim modeli, bu pencereyi genişleterek embriyo gözlemini o ilk aşamanın ötesine taşıyor. Teknoloji, embriyo yerleşmesini 2D veya 3D olarak gözlemlemek için düz bir jel veya bir damlacık olarak kullanılabilir.
Blastokistler düz bir jel üzerine bırakıldığında, kolajen yüzeye bağlandıkları ve ardından nüfuz ettikleri görülebilir. Damlacıkların içine yerleştirildiklerinde ise embriyoların, annenin dokularının kolajen liflerini kendi merkezlerine doğru 'çektiği' ve çevrelerini kendilerine göre yeniden şekillendirdiği görülüyor.
BIST'ten çalışmanın baş yazarı Amélie Luise Godeau ve ekibi, embriyonun bir şekilde maternal ortamı kendi dokularıyla bağladığını speküle ediyor. Rahim duvarının buna nasıl tepki vereceği, çalışmanın kapsamı dışındadır. Kolajen bazlı matris, insan rahim hücreleri kullanılarak yapılmadığından, tablonun yalnızca yarısını sağlayabilir.
Ancak bu sınırlama aynı zamanda bir avantaj da sunuyor. Matrisin bileşimi, insan embriyolarının farklı ortamlara veya yerleşmeyi iyileştirebilecek bileşiklere nasıl tepki verdiğini görmek için ayarlanabilir.
Ojosnegros, "Örneğin, spin-off şirketimiz Serabiotics aracılığıyla ve farmasötik şirketi Grifols ile işbirliği içinde, kliniklerde yerleşme oranlarını artırmak için kullanılabilecek bir protein takviyesi geliştirdik" dedi.
Çalışma, Science Advances dergisinde yayımlandı.
