Bilim insanları bir tabakta yılan zehiri bezleri yetiştirdiler. İşte nedeni.

Her yıl, Tuscaloosa, Alabama'nın toplam nüfusuna eşdeğer (100.000'den biraz fazla) kişi dünya çapında yılan ısırıkları nedeniyle ölüyor. Yılan ısırığı kurbanının acil servise yeterince çabuk ulaşabilmesi koşuluyla, panzehir ısırığın ölümcül etkilerine karşı koymak için kullanılabilir. Ancak panzehirin üretilmesi kolay değil. Zehirli yılanlardan zehir toplanıp, bunun küçük miktarlarının at gibi evcil bir hayvana enjekte edilmesiyle yapılıyor. Oluşan antikorlar daha sonra atın kanından toplanıp saflaştırılarak bitmiş bir panzehir elde edilebilir. Buraya kadar çok basit.

Sorun bunu yapmaya yetecek zehri yakalamaktır. Antivenom şu anda yılanları yakalayarak veya yetiştirerek, onları esaret altında tutarak ve daha sonra ürettikleri zehri toplamak için onları düzenli olarak "sağarak" üretiliyor. Panzehir üretiminin biyoteknolojinin diğer alanları kadar hızlı gelişmemiş olması nedeniyle gerekli hale gelen 19. yüzyıldan kalma bir tedavidir. 600 zehirli yılan türüyle bu aynı zamanda emek yoğun bir iştir ve yine de yıllık yılan ısırıklarının sayısını karşılamaya yetecek kadar panzehir yaratmakta zorlanır. Genetik mühendisliği cevap olabilir mi?

Hollanda'daki Utrecht Üniversitesi'nden üç araştırmacıdan oluşan bir grup böyle düşünüyor. Ve bunu başarma fikirleri oldukça zekice. Laboratuarda yetiştirilen zehirli yılanlar yaratmak yerine, açıkçası bu sadece filmin senaristlerinden birine hoş gelecek bir fikirdi. Sharknado — alternatif bir çözüm buldular: Yılanın ihtiyacınız olan kısmını büyütmeniz yeterli.

Soğukkanlılıkla yapılan deneyler

"Organoid teknolojimiz için yeni alanlar düşünüyorduk" Hans ZekilerÇalışmayı yürüten laboratuvar, Digital Trends'e şunları söyledi: “Yılan zehiri bezleri bizim için en büyüleyici dokuydu. İlk engel yılan dokusu elde etmekti. Şans eseri, yılan uzmanları Michael Richardson ve Freek Vonk'un yanı sıra Hollanda sürüngen hayvanat bahçesi 'Serpo' ve yerel yetiştiricilerle yapılan işbirliği bu sorunu çözdü. Birkaç ay boyunca protokolleri optimize ettikten sonra minyatür zehir bezleri yetiştirmede başarılı olduk. O zamandan beri protokolü zehir üretecek şekilde optimize ediyoruz ve toksinleri üreten hücreleri karakterize ediyoruz."

Organoid, ona aşina olmayanlar için, bir organın gerçekçi mikro anatomiyle tamamlanmış minyatürleştirilmiş ve basitleştirilmiş bir versiyonudur. Bunlar, üç boyutlu bir kültürde kendi kendilerini organize ederek çoğalmaları gereken organa dönüşmelerini sağlayan kök hücreler kullanılarak yapılıyor. Ortaya çıkan organ, yaklaşık 1 milimetre çapında bir hücre kümesidir. Organoidler dünya çapındaki çeşitli laboratuvarlar tarafından, çeşitli organlara yakın olarak oluşturulmuştur. böbrekler ile minyatür, bilinçsiz beyinler. Bu durumda zehirli organoidler sıvıyla dolu bezelye büyüklüğünde küçük bir balona benziyor. Bu, tükürük topu gibi sınıfın her tarafına ateş etmek özellikle insanlık dışı olurdu.

"Grubumuz son 10 yılda çeşitli insan dokularından organoid yetiştirmede başarılı oldu." Joep BeumerProjedeki başka bir araştırmacı şöyle açıkladı: "Bunları üretmek için yetişkin dokusundan kök hücreleri topluyor ve bunları bir petri kabındaki bir jelin içine yerleştiriyoruz. Doğru büyüme faktörü karışımıyla kök hücreler bölünecek ve bir dokudaki farklı hücre tiplerini içeren mini organlara dönüşecek.”

Zehirli organoidlere yönelik doku örnekleri, yumurtaların içindeki yılan embriyolarından veya bir örnekte, hastalık sonucu doğurtulan bir evcil yılandan alınan bez dokusundan alındı. Bez organoidlerini büyütmek için ekibin normal yaklaşımında birkaç değişiklik yapması gerekti. Yılanlar soğukkanlıdır. Memeli organoid protokolleri normalde 37 santigrat derece (99 Fahrenheit derece) sıcaklıkta büyütülür. Ne yazık ki bu yılan organoidleri için işe yaramadı. Bu sıcaklıkta organoidler ısı şokuna maruz kaldı ve öldü. Sonuç olarak sıcaklığı 32 santigrat dereceye düşürmek zorunda kaldılar. Bu, bu ölçekte bile yetişkin kök hücrelerin kavramlarının ve sinyal yollarının organoidlerde nasıl korunduğunun bir göstergesidir.

Büyütmek

"Her dokunun kendine has özellikleri var ve bunları organoidlerle modellemeyi hedefliyoruz" dedi. Yorick Postasıprojenin üçüncü araştırmacısı. "Yılan zehiri bezi için bu çok açık bir durumdu: Zehir üretebilirler miydi? Bu teknolojinin potansiyelinin büyük ölçüde yılan zehirini oluşturan farklı toksinleri üretme yeteneğine bağlı olacağını biliyorduk. Bu nedenle, önce RNA'da ve daha sonra protein düzeyinde toksinler bulduğumuzda çok heyecanlandık."

Bu çalışma son derece umut verici. Araştırmacılar bunun potansiyel olarak panzehir sürecinin yılan yetiştirme kısmını kesmenin ötesine geçebileceğini düşünüyor. Genellikle hayvanlar tarafından üretilen bağışıklık hücrelerini bir tabak içinde büyütmenin mümkün olabileceğine inanıyorlar. Bu yaklaşım, panzehirin yanı sıra yılan zehirinde bulunan bileşenlere dayanan ilaç bileşiklerinin geliştirilmesine yardımcı olmak için de yararlı olabilir. Örneğin, zehirli Brezilya çukur engereğinin ürettiği toksinden üretilen belirli bir tür tansiyon ilacı var.

Peki, projenin ölçek büyütme kısmına gelince? Clevers, "Bu organoid teknolojisinin temel avantajlarından biri" dedi. "Bir kez kurulduktan sonra dokuyu neredeyse sınırsız bir şekilde genişletebiliriz. Bu, kolaylıkla dondurulup çözülebildikleri için birçok yılan türünün canlı hücrelerinin korunmasına yardımcı olabilir. Çok sayıda zehir üreten hücre üretmemize de yardımcı olabilir. Bu yaklaşımı uygun maliyetli hale getirmek için zehir üretimi ve hasadında daha fazla iyileştirme yapılması gerekecektir. Bu hedefler doğrultusunda aktif olarak çalışıyoruz.”

Çalışmayı anlatan bir makale vardı yakın zamanda Cell dergisinde yayınlandı.

Editörlerin Önerileri

• Gelişen, kendini kopyalayan robotlar burada – ancak bir ayaklanma konusunda endişelenmeyin
• Muhtemelen daha fazla sosyal medya propagandası görüyorsunuz ancak botları suçlamayın
• Yatınızın çökmesi konusunda endişelenmeyin. Tekneler için park asistanı nihayet geldi
• Robotlar çocuklara akran baskısına maruz kalabilir ama bizim buna karşı bağışık olduğumuzu bir an bile düşünmeyin
• Sinirlenmeyin: Örümcek benzeri mikrobotlar cildinizin altına girecek… iyi bir şekilde

Yaşam tarzınızı yükseltinDigital Trends, en son haberler, eğlenceli ürün incelemeleri, anlayışlı başyazılar ve türünün tek örneği olan ön incelemelerle okuyucuların teknolojinin hızlı tempolu dünyasını takip etmelerine yardımcı olur.