Kendinize yeni organlar ısmarlayabileceğiniz günler o kadar da uzakta olmayabilir.
Kendi kendini lobüler bir mikroyapı olarak organize eden ve damar yapısı geliştiren bir insan karaciğer dokusu.
Bedenlerine dikkatlice bir araya getirilmiş hücrelerin yerleştirildiği fareler bir kaç ay içerisinde gerçeğiyle aynı işlevi yerine getirebilen insan karaciğerlerine sahip oldular. Araştırmacıların Science Translational Medicine dergisinde yayınladıkları araştırmalarına göre farelerin bedenine yerleştirilen insan karaciğer hücreleri deney süresi içerisinde 50 kat büyüdüler. Karmaşık karaciğer dokuları oluşturdular, ev sahibi bedenin kan damarlarıyla bağlandılar ve normal bir karaciğerin işlevlerini yerine getirmeye başladılar. Organsı bu tür hücresel kitlelerin kök salabilmesi için araştırmacıların söylediğine göre kök hücrelerin doğru bir şekilde sıralanmaları gerekiyor.
Şimdilik bu organ kökleri her hangi bir klinik uygulamada kullanılmaktan çok uzakta olsa da araştırmacılar gelecekte karaciğer yetmezliği yaşayan veya karaciğerleri zarar görmüş hastalar için yepyeni karaciğerler yetiştirebileceklerini ümit ediyorlar.
Dünya genelinde araştırmacılar sıfırdan yeni organ tasarlanması konusunda yoğun çalışmalar yürütüyorlar. Sorun her zaman hücrelerin bir araya getirilmesinde yaşanıyor. Farklı türdeki hücreleri düzgün bir şekilde girift ve işlevsel yapılar oluşturacak şekilde bir araya getirip, bir yandan da ortaya çıkan yeni dokunun hayat desteği sağlayan kan dolaşımına bağlanmasını sağlamak en büyük zorluk olarak ortaya çıkıyor. Araştırmacılar dokuları 3D yazıcılar kullanarak hücre katmanları şeklinde basmaktan tutun, ıspanak yapraklarını hücrelerinden arındırıp damar yapısı etrafına ördükleri hücrelerle gerçek bir kalp gibi atan dokular oluşturmaya kadar pek çok yöntem deniyorlar.
Bir karaciğer oluşturmak isteyen ve MIT mühendisi Sangeeta Bhatia tarafından yönetilen araştırma ekibi önce organın üzerinde büyüyebileceği hücresel bir iskele oluşturmakla işe başladılar. Önce insan karaciğer hücreleri olan hepatositleri ve bağlayıcı doku hücreleri olan fibroblastların birer küme oluşturacak şekilde çoğalmalarını sağladılar. Ardından mikro-doku kalıplama yöntemini kullanarak ipliksi endotelial hücreler yetiştiler. Bu hücreler kan ve lenf damarlarının oluşumunda önemli bir role sahip. Son olarak da, oluşturdukları hücre kümelerini sıralar halinde endotelial sicimlerin arasına sıraladılar ve ortaya çıkan yapıyı da biyoçözünür hidrojelle tutturdular.
Yeni organlar oluşturmaya yarayan bu yeni yöntemlerini İngilizce “In Situ Expansion of Engineered Devices (Tasarlanmış Araçların Yerinde Yayılımı)” kısaltmasını kullanarak SEED olarak isimlendirdiler. Oluşturdukları SEED’leri test etmek isteyen araştırmacılar bunları karaciğer bozulmasına sebep olan genetik bir hastalığa sahip bir farenin ve tamamen sağlıklı bir farenin karınlarındaki yağ dokusunun içine yerleştirdiler. Sağlıklı fareye yerleştirilen insan karaciğer dokuları fazla bir büyüme göstermediler. Ancak karaciğeri zarar görmüş fareye yerleştirilen karaciğer dokuları kelimenin tam anlamı ile kök saldılar. Zarar gören karaciğeri tamir etme görevini üstlendiler ve karaciğerin yenilenmesini sağlayacak büyüme faktörlerini ve diğer tamir edici moleküler sinyalleri üretmeye başladılar.
Dokular yerleştirildikten sekiz gün sonra SEED’lerin yerleştirildiği iskelelerin içinde 50 kat büyüdüklerini gördüler. Karaciğer organcığı ilk öd kanallarını oluşturdular ve kırmızı kan hücreleri içermeye başladılar. Bu damar oluşumlarının başladığına dair bir işaretti. Bütün bunlara ek olarak organcık albümin e transferin gibi insan karaciğer proteinleri de salgılamaya başladı.
Tam boyutlu ve çalışan bir insan karaciğeri üretmek için araştırmacıların önünde daha uzun bir yol var. Ancak ekip bu amaca ulaşma konusunda oldukça iyimser.
“SEED’leri kullanmaya ilişkin geliştirdiğimiz yöntemin yukarı doğru ölçeklenebilir tasarlanmış organların inşasında önemli bir alternatif strateji olacağını düşünüyoruz. Sonuçta bu yöntemle organın doğal ortamda, kendi kendine geliştiği, yaralanma veya yeniden canladırma sinyallerinin de yerinde üretildiği bir yöntem ortaya çıkmış oldu. “
Yazar : Beth Mole
Resimler: Stevens et al.
Tercüme : Melih R. Çalıkoğlu
Kaynak : arstechnica.com
Yayın Tarihi : 22 Temmuz 2017
Bilimsel Makale : Science Translational Medicine, 2017. DOI: 10.1126/scitranslmed.aah5505
