Michelangelo di Lodovico Buonarroti Simoni, Rönesans döneminde yaşamış (1475-1564) bir İtalyan ressam, heykeltıraş, şair ve mimar. “Davud Heykeli” en ünlü yapıtlarından biridir; Katolik Kilisesi tarafından kendisine verilmiş özel izinle kadavraları inceleyip anatomiyi etraflıca çalışarak, insan bedenini tüm nüanslarıyla taşın üzerine yontma kabiliyetinin en ünlü örneklerindendir.
Bir diğer ünlü eseri “Adem’in Yaratılışı” freskinde Michelangelo’nun Yeni Ahit’te bulunan, Tanrı’nın Adem’e can verme sahnesini canlandırdığı resim yüzyıllar boyunca insanların hafızasında yer etmişti; ta ki 1990 yılında The Journal of the American Medical Association dergisinde Frank Lynn Meshberger tarafından yayınlanan makalede getirilen yeni bakış açısına kadar. Dr. Meshberger, Tanrı’nın Adem’e uzandığı kabuğun, beynin hatlarını oluşturan girinti ve çıkıntıların ( tıptaki adıyla gyrus ve sulcus’ların ) şekliyle doğrudan örtüştüğünü makalesinde detaylı bir şekilde anlatıyordu:
“Adem’in Yaratılışı freski, Adem ile Tanrı’nın birbirine uzandığı, parmaklarının neredeyse birbirine değdiğini gösterir. Parmak uçları arasındaki o sinaps boyunca Tanrı’dan Adem’e sıçrayan bir yaşam kıvılcımı hayal edebilirsiniz fakat Adem zaten yaşıyor, gözleri açık ve tamamen şekillenmiş.
Bu yüzden Michelangelo, bu sahnede Adem’in Tanrı’dan aldığının asıl olarak “akıl” olduğunu ve böylece insanın “en iyiyi ve en yüksek olanı tahayyül edebildiğini” ve “zihnine aldığı her şeyi muhakeme edebildiğini” anlatıyor.”
Michelangelo, insan bedeni ve organlarını detaylıca incelemiş; nesnenin gerçekliği ile ilahi kusursuzluğu ifade etmek için onu yontulmaya hazır taş, çekiç, fırça, ıslak kireç, toz pigmentler gibi çeşitli malzemeler ile kelimenin tam manasıyla modellemişti.
Bugün beyin dediğimiz büyüleyici organ, taş ya da kirece yontulmanın yahut üzerine geliştirilen felsefi argümanların çok ötesinde malzeme ve fikirlerle modellenmeye başlandı.
Beynin canlı işleyişini gözlemleyebilmemizi sağlayan beyin görüntüleme teknikleri, beynin kadavra örneklerinde bolca izlenen donuk ve durağan hallerini aşıp, ona canlılık kazandıran işleyiş ve organizasyonunu taklit edebilen bir yapı inşa etmemize yaradı. Modelleme gücümüz bugün, Michelangelo’dan da ilham alan bilim devriminin öncülerinden, ‘’bilimin babası’’ Galileo Galilei’nin tahayyül sınırlarının dahi çok ötesine taştı.
Canlının yapı ve işlem birimi olan hücrelerin oluşturduğu biyolojik sistemi tek katmanlı olarak taklit eden iki boyutlu (2D) hücre kültürleri, doku ve organ üretiminin aracısı olarak kullanılmaya başlanan üç boyutlu (3D) biyo-yazıcılar, bunların destek birimleri olan piko-, nano-, mikrometre boyutlarındaki biyo-malzemeler, organizmaların “biyoelektriksel” sinyallerini toplayıp 1 ve 0’lara çevirerek dijitalleştiren; dijital verileri anlamlandıran ve görselleştiren; öğrenen ve üreten algoritmalar…
Bahsi geçen ve daha pek çok canlıya ait çeşitli organların işleyiş ve organizasyonunu laboratuvar ortamında 3D hücre kültürü sistemleri ile minyatürleştirebilen bu yapılar, literatürde ‘’Organoid’’ olarak adlandırılıyor. Yaradılışın ilahi kusursuzluğunu yansıtmanın yanında 21. yüzyıl modern insanının bilimsel amaçlarına ve canlının refahına hizmet ediyor.
Ana rahmine henüz düşmüş bir embriyo, daha hiçbir doku ve organa dönüşmek üzere farklılaşmamış bakir toprakları temsil eder. Onu evrendeki bilinen en karmaşık canlıya dönüştürecek olan genetik kod, anne ve babadan alınan üreme hücrelerinden damıtılmış ve dönüştürücü mesajlarını iletmeye başlamıştır. Anneden aldığı hammaddeler, ona ihtiyacı olan molekülleri sağlamaya hazırdır. Bir organoidi üretmek için embriyodan elde edilmiş kök hücreler gerekir. Öte yandan bariz etik sorunlar nedeniyle embriyodan kök hücre elde edilmesi belli sınırlamalara tabi olduğundan, devreye alternatif kök hücre grupları girer.
Embriyonik gelişim esnasında her birimizin ilksel bedeni, adına “germ tabakaları” denilen üç hücre katmanından oluşur. Bunlar içten dışa doğru endoderm, mezoderm ve ektoderm olarak anılır (Endo-iç; mezo-ara; ekto-dış; derm-deri anlamlarına gelen kelimelerdir). Bu tabakaları yapan hücreler, dönüşecekleri dokulara özgü farklılaşma potansiyellerini barındıran öncül hücrelerdir. Eğer bir organoid üretmek isteniyorsa başlangıçta kullanılacak hücrelerin, bu üç öncül hücre katmanından birine farklılaşmamış kök hücrelerden alınması gerekir. Her şeye dönüşebilme potansiyeline sahip bu özel hücrelere “çok potansiyelli” anlamında “Pluripotent” kök hücre denir. Bunlar, embriyo gelişiminin beşinci gününde iç kısımlarından toplanabilen hücrelerdir. Kök hücre araştırmacısı Shinya Yamanaka’ya 2012 Nobel Fizyoloji ve Tıp ödülünü kazandıran devrimsel nitelikteki çalışmaları, belli hücresel farklılaşma sinyallerinin olgun bir hücreyi uyarmasıyla harekete geçirilmiş, çok potansiyelli (indüklenmiş pluripotent) kök hücre elde edilmesini mümkün kılıyordu. Aradan geçen yıllardan sonra bu farklılaşma, protein, sinyal ve büyüme faktörlerine dair bulguların gelişmesi ve değişmesi suretiyle, moleküler biyolojinin çeşitli çalışma alanlarına büyük etki yaptı. Organoidler ise bu çalışma alanlarından yalnızca bir tanesiydi.
Beyin ve nörolojik gelişimini araştıran Amerikalı gelişim biyoloğu Madeline Lancaster, beyin organoidi (cerebral organoid) çalışmaları dendiğinde akla gelen ilk isimlerden biridir. 2014’te Nature Protocols dergisinde “ İnsan pluripotent kök hücrelerinden beyin organoidlerinin üretilmesi ” başlığı altında genel bir protokol tanımladı. 2021 yılında ise “Nöral gelişimin sonraki aşamalarını incelemek için gelişmiş serebral organoidlerin üretimi ve uzun vadeli kültürü” ismiyle devam niteliğindeki en güncel çalışmasını yayınladı. Bu çalışmalara göre beyin organoidlerini üretmek için az önce bahsettiğimiz dış embriyo hücre tabakası olan ektodermin, sinir hücrelerine kaynaklık edecek olan “nöroektoderm” hücrelerine dönüşmesi gerekiyordu. Hücrelerin laboratuvar koşullarında nöroektoderme farklılaşması, hücreleri uyaracak bazı kimyasalları içeren deney ortamlarında sağlanabiliyordu. Bundan sonra ise, ortamda farklılaşmış ve “dokuyu” üç boyutlu olarak oluşturmaya hazır nöroektoderm hücreleri, tıpkı canlı dokulara biçimini veren “hücre dışı matris”i taklit eden, dışarıdan bakıldığında jel bir baloncuğu anımsatan ve hücrelerin üç boyutlu olarak büyümesi esnasında bir iskelet görevi gören “matrigel” içerisine gömülüyordu.
Bu aşamadan sonra beyin içerisinde sıvı dolaşımını sağlayacak boşlukların olgunlaşma ve korunması için bir takım karmaşık işlemler daha gerekiyordu. Sonuçta, oksijen ve besin emilimini artırmasını sağlayacak biyokimyasal aktif maddeleri içeren ve dinamik dönme hareketi yapan bir biyoreaktöre aktarılan “doku taslağı” en sonunda artık serebral organoid biçimine kavuşuyordu. Biyoreaktör içerisinde bir yıla kadar korunabilen bu serebral organoidler ilk ayında nöronal farklılaşma geçirmeye devam ederek merkezi sinir sisteminin çeşitli parçalarının kontrollü bir biçimde oluşması için kullanılabiliyorlar. Fakat organoidler, laboratuvar koşullarında gelişmekte olan beynin minyatür bir modeli olduğundan, kan damarları ile beslenemiyor ve daha fazla gelişemiyorlar, dolayısıyla da tam boyutlu bir beyin dokusu oluşturamıyorlar. Yine de bu tip organ taslakları, sinirsel hastalıkların tanı ve tedavisinde kullanılacak yöntemlerin geliştirilmesi, beynin evrimsel gelişiminin daha iyi anlaşılması ve beynin gelişim süreçlerinin gizemlerinin aydınlatılması gibi pek çok çalışma alanının önünün açılmasını sağlamış durumdadır.
20. yüzyılın popüler sanat akımı dışavurumculuk ya da ekspresyonizmdi. İdealizme karşı anti-natüralist bir öznellikle gerçeğin biçimini bozma yöntemi kullanılan eserler ortaya konmuş, sanatçılar hikâyelerini bu şekilde anlatmıştı. Rönesans dönemi İtalya’sında Michelangelo’nun da yaptığı gibi gerçeği detaylıca inceleyip, olduğu gibi inşa ederek mitolojik ve dini hikâyeleri canlandırmak dönemin ruhuna ait parçalardan biriydi. Bilim ve sanatı bütünün dağılmaz ve bozulmaz parçaları yapan olgu kendini bu anda açığa çıkarır. Bilimin hikâyesi; hipotezleridir, gerçeği keşfetme arzusu onu var olanı incelemeye ve üzerinde bir hikâye üretmeye iter ve çekimi karşı konulmaz bir döngünün içine sürükler. Tıpkı Adem’in Yaratılışı freskinde ve bugünün bilim insanlarının inşası üzerine çalıştığı yapay minyatür beyinlerde olduğu gibi gerçeğin dışavurumcu potansiyeli kendini insanda var ettiği sürece bilim ve sanatın girift yapısı, geçmiş ve gelecekte keşfedilmeyi bekleyecektir.
REFERANSLAR VE İLERİ OKUMA
https://www.nature.com/articles/s41596-020-00433-w
https://www.nature.com/articles/nprot.2014.158
https://www.sanatinyolculugu.com/otopsiden-ronesans-uclarina-michelangelonun-davut-heykeli/
https://dergipark.org.tr/tr/pub/kilikya/issue/19247/204482
https://jamanetwork.com/journals/jama/article-abstract/383532
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7642488/
https://www.nytimes.com/1990/10/10/arts/michelangelo-renaissance-man-of-the-brain-too.html
GÖRSEL:
1. https://tr.wikipedia.org/wiki/Dosya:God2-Sistine_Chapel.png