Optogenetik Nedir? – Doktor Fizik

Optogenetik, ışık kullanarak sinir hücrelerinin faaliyetlerini kontrol etmeyi mümkün kılan bir teknolojidir. Bu yöntem, sinirbilim araştırmalarında ve nörolojik hastalıkların tedavisinde oldukça önemlidir. Optogenetik teknolojisi sayesinde, sinir hücrelerinin hareketleri kontrol altına alınarak beyin üzerindeki etkileri incelenebilmektedir. Doktor Fizik olarak, optogenetik teknolojisi ile ilgili daha fazla bilgi edinmek isteyenlere bu konuda detaylı bilgi sunuyoruz.

Optogenetik, canlı hücre ve organizmalarda moleküler olayları seçici bir şekilde düzenleyebilmek için ışığı kullanma yöntemidir. Bu yöntem genetik olarak kodlanmış proteinlerin ışığa maruz kaldığında şekil değiştirmesi yoluyla hücre davranışına etki edilmesiyle gerçekleştirilir. Örneğin, uyarılabilir hücrelerin membran gerilimi optogenetik yöntemle değiştirilebilir ve bu yöntem özellikle nöronları kontrol etmek için kullanılır.

Genetik olarak modifiye edilmiş hücrelerde ışığa duyarlı iyon kanalları oluşturularak, yaşayan dokuda tek tek nöronların kontrol edilmesi mümkün olmaktadır. Optogenetik yöntemleri nöronal aktivitenin optik izlenmesi ve nöron dışı hücrelerin biyokimyasını düzenlemek için de kullanılabilir. Ancak, genellikle özellikle genetik olarak işaretlenmiş nöronların optik kontrolünü ifade eden terim, 2010 yılında Nature Methods dergisi tarafından yılın tekniği seçilmiştir.

Optogenetiğin tarihçesi, nöron aktivitesinin seçici kontrolü için ışığın kullanılması fikrinin DNA’nın kaşiflerinden Francis Crick tarafından 1999’da ortaya atılmasıyla başlar. İlk olarak 2002 yılında Boris Zemelman ve Gero Miesenböck tarafından meyve sineği rodopsini memeli nöron kültürüne aktararak genetik olarak hedeflenmiş rodopsine duyarlı nöronların ışık yardımıyla kontrolü gerçekleştirilmiştir. Optogenetiğin kullanımda olan diğer teknikleri arasında organik foto-anahtarlar (tersine dönebilir bileşikler) ve optik fiber veya LED’ler kullanımı yer alır.

Optogenetiğin milisaniye kesinliğinde nörona müdahale imkanı sağladığı ve belirlenmiş nöronlarda spesifik aksiyon potansiyellerinin neden-sonuç ilişkisi incelenebildiği için nöral kodu çözmek için gereklidir. Optogenetiğin kullanımı hem insanlarda güvenli kullanımının henüz olmaması hem de Parkinson hastalığı, otizm, şizofreni, ilaç bağımlılığı, anksiyete, depresyon gibi hastalık ve sorunların mekanizmasının daha iyi anlaşılması için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Ancak, gelecekte tedavide güçlü bir araç haline gelebileceği umut edilmektedir.

Leave a Reply

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir