Kan Beyin Bariyeri Destekli Nörosferoid Temelli Çip-Üstü-Serebral Doku Platformunda Nörotoksinlere Karşı Gelişen Hücresel İmmun Yanıtın İncelenmesi
Proje no. 22187 · Durum: Kapanmış · 2020
Özet
Merkezi ve çevresel sinir sistemini kontrol ederek vücuttaki tüm işlevleri düzenleyen insan beyninin karmaşık yapısı, klinik öncesi çalışmalarda in vivo model organizmalar üzerinde hastalık mekanizmasının anlaşılmasını ve tedaviye yönelik yaklaşımların geliştirilmesini zorlaştırmaktadır. Bu kapsamda, en büyük sinirsel entegrasyon bölgesi olan serebral korteksin, fizyolojik ve fonksiyonel açıdan taklit edilmesine yönelik geliştirilen üç boyutlu (3B) in vitro doku kültürü modelleri son derece önemlidir. Bu projedeki amaç, sedatif maddelerin nörotoksik etkilerinin, indüklenmiş pluripotent kök hücre (iPKH) kaynaklı nöronal hücrelerden oluşan 3B nöro-sferoid temelli ve kan beyin bariyeri (KBB) destekli yeni tasarım 3B çip-üstü-serebral doku platformunda, hücresel düzeyde incelenmesidir. Amaca ulaşmak için izlenecek yöntemde öncelikle, iPKH'lardan nöron, mikroglia, mast, astrosit ve oligodentrosit hücre farklılaşması-karakterizasyonu-izolasyonu işlemleri gerçekleştirilecek, in vivo benzer 3B serebral dokunun oluşturulması için, bu hücrelerden 3B nöro-sferoidler geliştirilip, etrafında ideal mikroçevre koşullarını sağlamak adına mast hücreleri ile beraber, deselülerize edilecek beyin dokusu ile hücre dışı matriks yapısı oluşturulacaktır. Ardından, KBB’yi destekleyecek endotel hücreler ve 3B serebral dokunun birlikte kültürleneceği mikroakışkan çip platformunun fabrikasyonu, dinamik kültür koşullarının optimizasyonu ve mühendislik hesapları yapılacaktır. Daha sonra, test edilecek nörotoksinlerin çip-üstü-serebral doku platformundaki hücresel etkileri, hücre canlılığı-apoptoz, immünofloresan, western blot, qRT-PCR, ELISA ve glutamat analizleri ile incelenecektir. Paralel olarak, Ludwig Maximilian Üniversitesi, Helmholtz Zentrum Münih’te Dr. Ali ERTÜRK’ün laboratuvar alt yapısı ve desteği ile, doku temizleme teknikleri uygulanarak, nörotoksin uygulaması öncesi ve sonrasındaki 3B serebral dokuların 2-foton mikroskobunda görüntü optimizasyonu ve analizleri yapılacaktır. Bu sayede, mikroakışkan platformda taklit edilen 3B serebral dokuda, nörotoksisite sonucu hücrelerde meydana gelebilecek hasarlar, yenilikçi/gelişmiş görüntüleme teknikleri ile derinlemesine incelenebilecektir.