Laboratuvarda geliştirilen mini beyinler: Bilinç kazanırlarsa ne olacak?

Organioidler, embriyonik hücrelerden ya da deri gibi yetişkin hücrelerden türetilen pluripotent kök hücrelerden üretiliyor. Bu hücreler uygun kimyasal uyarılarla büyütüldüklerinde vücutta herhangi bir hücre tipine dönüşebilirler. Organioidler, 3 boyutlu yapı ve işlev açısından gerçek doku ve organlara benzer biçimde tasarlanır.

Hücre kültürü teknikleri uzun yıllardır laboratuvarlarda kullanılsa da, organoid teknolojisi bu alandaki ilerlemeleri yeni boyuta taşıdı. Örneğin ilk karaciğer organoidleri 2006 yılında üretildi; bunu mikroskobik bağırsak villuslarını taklit eden yapılar izledi. Günümüzde hemen her insan organı için organoid modeller geliştirilmiş durumda.

Beyin organoidleri, sinirsel gelişim süreçlerini incelemek, şizofreni ve otizm gibi nörogelişimsel bozukluk modelleri oluşturmak; Parkinson ya da Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda yeni ilaçları test etmek için oldukça önemli modeller sunuyor. Ayrıca genom düzenleme teknikleri sayesinde, insan beynini maymun ya da soyu tükenmiş insan türleri (Neandertal, Denisovan gibi) beyinleriyle karşılaştırmalı çalışmak da mümkün olabilmekte.

Ancak beyin organoidleri, diğer organoid modellerinden farklı olarak özel bir sorumluluk alanı açıyor çünkü düşünme, hissetme, belleğe sahip olma ve “bilinçlilik” kavramlarına yakınlar.

İlk beyin organoidleri 2008 yılında Japonya’daki Riken Enstitüsü’nde üretildi. 2013’te Avusturya ve Edinburgh’daki araştırmacılar, 9 haftalık bir insan embriyosundaki beyin organizasyonunu taklit eden mini beyinler üretmeyi başardılar. Ayrıca bu organoidlerin optik veziküller — göz gelişimini başlatacak yapılar — oluşturabildiği de görüldü.

Zamandan geçtikçe organoid teknolojisi gelişti: bazı organoidler hayvanlara transplant edildi, burada ev sahibi beyinle bağlantı kurabildi, ışığa tepki verebildi ya da görsel imgeleri algılayabildi. Ayrıca bazı çalışmalarda mini beyinler ile sinir dokusu veya kas lifleri arasındaki bağlantıların kas hareketi üretmesi sağlanabildi.

Fakat bu mini beyinler, tam olgun bir beyinle karşılaştırıldığında hâlâ çok ilkel yapıya sahip. Milyarlarca nöron, tam bağlantılı dev sinir devreleri, damar sistemi gibi kompleks altyapılar henüz tam olarak yeniden üretilemedi. Bu yüzden bilim insanları, bu organoidlerin fetüs beyinlerine benzetilmesi üzerine tartışmalar yürütüyor.

Bazı araştırmacılar, bu organoidlerin elektriksel aktivitelerinin “ilkel düşünce” düzeyine benzetilebileceğini savunurken, diğerleri bu yaklaşıma karşı çıkıyor. Bilim insanı Christof Koch, eğer bu yapılar prematüre bir beyin düzeyine yaklaşırsa ciddi endişeler doğabileceğini belirtiyor. Bioetikçiler Koplin ile Savulescu, 20 haftalık fetüs beynine benzeyen organoidlerin araştırılmasını sınırlandırma önerisinde bulunuyor.

Araştırmalarda, organoid kültür ortamına anestezik eklendiğinde beyin dalgalarının durduğu gözlemlendi — bu durum, canlı bilinçli beyinlerde görülen duruma benzetiliyor. Ancak bu, kesin olarak bilinç olduğuna dair bir ispat sayılamaz; ancak bazı ilkel duyarlılık biçimlerinin varlığını düşündürür.

Bilim insanları, eğer organoidler bilinç testlerinden geçerse, laboratuvarda onlarla çalışmak için etik yönergelerin belirlenmesi gerektiğini söylüyor. Buna benzer şekilde, hayvan deneylerinde yapılmış düzenlemelere benzer düzenlemeler gerekebilir.

Bazı düşünürler, bu organoidlere hukuki “kişi” statüsü tanınmasının bir günaz ele alınabileceğini ileri sürÜyor. Bu kişi statüsü, onların hangi deneylerde ve hangi haklara sahip olacağı konularında netlik sağlayabilir.

Ayrıca, beyin organoidlerinin bilgisayarlarla entegrasyonu da gelişiyor. Örneğin Avustralyalı Cortical Labs şirketi, mini beyinleri mikroçip sistemlerine bağlayıp bunu bir Pong oyunu oynamayı öğretecek şekilde kullandı. Firma, bu yapıların içsel duyusal-tepkisel süreçlerle “duyarlı” mini beyinler olabileceğini iddia etti. Ancak diğer uzmanlar bu iddialara şüpheyle yaklaşıyor.

Bu tarz biyobilgisayarlar ya da organoidler ile yapay zeka arasında yeni bir sınır olarak tanımlanan “organoid zekâsı” fikri bilim dünyasında tartışılıyor. Ancak teknolojinin önünde hâlâ büyük sınırlamalar var: hücrelerin stres altında olması, damar sisteminin kurulmasının zorluğu, oksijen ve besin yetersizliği gibi sorunlar organoidlerin ölmesine yol açabiliyor. Ayrıca hücre tiplerinin olgunlaşma düzeyi, devre bağlantılarının gelişimi gibi teknik problemler henüz tam çözülmüş değil.

Bu zorluklar aşılmadan, mini beyinlerin gerçek potansiyeli ve geleceği belirsiz kalacak.