Amerika Birleşik Devletleri’nde, bütün gastrointestinal sistemi laboratuvar ortamında üretmeye çalışan bir grup bilim insanı, insan özofagusunun minyatür bir formunu laboratuvar ortamında ürettiklerini ilan etti.
Organlara benzeyen ve fonksiyon olarak aynı görevi gören küçük organcıklara “organoid” denir. Bilim insanları daha önceden mide, bağırsak, beyin gibi organların organoidlerini üretmeyi başarmışlardı. Fakat bunları olgun insan hücrelerini başlangıç materyali olarak kullanarak üretebilmişlerdi.
Cell Stem Cell dergisinde yayınladıkları çalışmada bilim insanları ilk defa, pluripotent kök hücreleri kullanarak özofagus ürettiklerini açıkladılar.
Cambridge Üniversitesi’nde özofagial kanser hakkında araştırmalar yapan Rebecca Fitzgerald: “Farelerin anatomisi bizden farklı, bu yüzden laboratuvar üretimi 3 boyutlu insan özofagusu modellerine çok ihtiyaç var.”
Tarifi Uygula
James Wells ve arkadaşları işe; indüklenmiş pluripotent kök hücrelerle* başladılar. Onları özelleşmiş özofagus hürelerine çevirmek için kimyasallardan ve proteinlerden oluşan bir karışım eklediler. Wells: “Bunlar, pluripotent kök hücrelere özofagus hücrelerine dönüşmeleri için yol gösteren sinyaller ve işaretler olarak görev yapıyor. Tıpkı yeni bir tarif ortaya çıkarmak gibi….”
Bu tarifin en önemli noktalarından birisi, özofagusla ilgili olan Sox2 geni ve ilgili proteiniydi. Takım, bu genin embriyodan özofagus oluşumu için çok önemli bir rol oynadığını farketti. Laboratuvarda her biri 1 milimetre olan damlacıkların geliştirilmesi yaklaşık 2 ay sürdü.
Wells ve takımı, konjenital hastalıklar gibi özofagusu ilgilendiren hastalıkların teşhisine yardım etmek için şimdiden birkaç organoid üretimine başladılar. Wells: “Klinikte, hastanın neyi olduğunu anlamak için yapabilecekleri standart testlerin hepsini zaten yaptılar.”
Hasta, organlarının 3 boyutlu görüntüsünü veren özel bir MR cihazına girdikten sonra görüntüler, organların cerrahi olarak onarılıp onarılamayacağının kararını verecek olan cerrahi ekibe gidiyor. Bu arada doktorlar hastadan küçük bir doku örneği alıp, Wells’in laboratuvarına gönderiyorlar ve orada organoidler üretiliyor. Bu şekilde mini organları hastanın dışında yakından izleme imkanı doğuyor ve teşhise götürebiliyor.
Wells; gelecekte hasta özofagus dokusuyla doğmuş hastalara, organoidlerin transplantasyonun mümkün olacağını umut ediyor. “Uzun vadede, çok fazla doku kaybı olduğu için cerrahi olarak düzeltilemeyecek hastalar için doku üretmek istiyoruz.” Şimdilik bu hedef birkaç yıl uzakta görünüyor.
Şu anda bu özofagusun tamamlanması için bir şey eksik: Lümen adı verilen, yiyecek ve içeceklerin geçişine izin veren boşluk…
*Pluripotent Kök Hücre: Vücuttaki herhangi bir hücreye dönüşebilme potansiyeline sahip kök hücreler.