Şeffaflaştırılan Hücreler Sayesinde Görünmezlik Gerçek Mi Oluyor?

Kaliforniya Üniversitesi’ndeki bilim insanları kafadanbacaklı canlıların derisindeki şeffaf hücreler sayesinde insanlara şeffaf hücrelerin nakli üzerine çalışma başlattı. Mürekkep balığında bulunan protein, sofra tuzu (NaCl) çözeltisi ile karıştırıldığında şeffaf hücreler elde ediliyor.

Kafadanbacaklı karides, ahtapot, mürekkepbalığı gibi deniz canlılarında leucophores hücreleri lökozom organelinde bulunuyor. Bu özel renk kontrol hücreleri kimyasal uyarılar sayesinde optik özelliklerini değiştirebiliyor. Kimya ve biyomoleküler mühendisi doçenti Alon Gorodetsky liderliğinde yapılan araştırmada leucophores hücrelerinin reflektin proteini açığa çıkararak ışığı dağıttığı keşfedildi. Şeffaflaştırılan hücrelerin boyutunun tuz çözeltisi ile büyütülebildiği, bu sayede insana yapılacak nakillerin daha başarılı olabileceği öngörülüyor.

Gorodetsky ve ekip arkadaşları, farklı yoğunluklarda NaCl çözeltisi içeren iki kültür ortamı hazırladı. Her iki ortama leucophores hücreleri yerleştirildi ve düşük konsantrasyonda hücrelerin gözle görünür şekilde şeffaf, yüksek konsantrasyonda ise gözle görünür şekilde opak olduğunu keşfetti. Daha önceden şeffaf fare beyni ve tamamen şeffaf ölü fareler üretilmişti ancak bu çalışma sonucunda şeffaflığın ayarlanabilir olduğu da kanıtlanmış oldu.

İlk Şeffaf Organ

Nature Communications dergisinde yayınlanan bu çalışmanın asıl hedefi kalamar derisi gibi şeffaf insan derisi üretmekti. Ancak bunun için daha çok yol katedilmesi gerektiğini söyleyen Gorodetsky ve ekibi, insan böbrek hücrelerini şeffaflaştırma üzerine çalışmalar yapıyor. Öncelikle genlerle yeniden tasarlanmış insan böbreği oluşturuldu ve DNA’ da renk değiştirmeyi sağlayan reflektin proteini nakledildi. Böylece ilk şeffaf organ üretilmiş oldu.

Bu çalışmayla ilgili Gorodetsky şu açıklamalarda bulundu:

“Hücrelerin sadece reflektin ekspresyonuyla kalmayıp proteini küresel nano yapıların içine sardığını ve onları hücrenin gövdesine dağıttığını saptayınca şaşırdık. Kantitatif faz mikroskopisi sayesinde, protein yapılarının hücrelerin içindeki sitoplazmaya kıyasla farklı optik özelliklere sahip olduğunu belirleyebildik. Diğer bir deyişle, bu yapılar optik açıdan kafadan bacaklıların lökoforlarında olduğu gibi davrandılar”

Aynı ekipte çalışan kimya ve biyomoleküler mühendislik doktora öğrencisi Atrouli Chatterjee ise çalışmanın önemini şu sözlerle anlattı:

“İnsanlar, bin yıldır saydamlık ve görünmezlik gibi şeyler karşısında büyülendiler. Bu tür şeyler felsefi düşüncelere, bilim kurgu çalışmalarına ve pek çok akademik araştırmaya ilham oldu. Bizim çalışmamız -ki elbette bilim alanında- ışığı kontrol edilebilir biçimde iletme, yansıtma ve özemseme nitelikleri bulunan hücresel sistem ve dokular tasarlamaya ve bunlar üzerinde mühendislik uygulamaya odaklanıyor.”