Kök hücre araştırması
İnsan vücudunun hücrelerinin düzgün çalışması, sağlığı korumak için çok önemlidir. Yetişkin vücutta yüzlerce farklı özel hücre tipi vardır. Hücreler, içerdikleri dokular veya organlar için çok spesifik fonksiyonlar yerine getirirler. Parkinson gibi hastalıklarda, hücrelerin ölümü, vücudun, organ fonksiyonlarının başarısızlığına ve kaçınılmaz bir şekilde ölümüne neden olan yerine koyma yeteneğinin ötesine geçer.
Kök hücreler, hücreleri değiştirme ve hastalık, yaş veya travmadan etkilenen dokuları yeniden oluşturma özelliğine sahiptir. Kök hücre araştırması, beyinleri dopamin üretimini bırakmış olan Parkinson hastalarından, artık insülin üretemeyen diyabetli hastalara, ALS (amiyotrofik lateral skleroz) gibi dejeneratif hastalıkları olan milyonlarca kişiye omurilik yaralanması olan felçli milyonlarca insana umut vermektedir.
Kök Hücre Nedir?
Tüm memeliler, iki hücre olarak başlar, sperm ve yumurta, tek bir hücrede birleşir. Bu tek hücre, üssel olarak uzmanlaşmış hücrelere bölünerek yeni bir organizmanın tüm dokularını içeren çeşitli organ ve sistemleri oluşturur.
Bir kök hücre, farklı bir hücre olabilen veya birçok farklı hücreden biri olabilen olgunlaşmamış bir hücredir. Kök hücrelerin çoğu da süresiz bölünerek kendilerini yenileyebilir. Bu iki özellik travma, dejenerasyon ve hastalıktan kaynaklanan insan vücudundaki hasarı onarmak için yeni bir yol sunar.
Kök Hücre Türleri
Şimdiye kadar, araştırma iki temel kök hücre tipini ortaya çıkardı: embriyonik ve yetişkin. Embriyonik kök hücreler embriyolarda veya fetal dokuda bulunur. Embriyonik kök hücreler ya totipotent ya da pluripotenttir. Totipotent kök hücreler vücutta herhangi bir hücre olma potansiyeline sahiptir. Pluripotent kök hücreler, bir fetüs geliştirmek için ihtiyaç duyulanların dışında vücutta herhangi bir hücre tipi olabilir.
Yetişkin kök hücreler, aksine, özel dokularda ortaya çıkan uzmanlaşmamış hücrelerdir. Bu kök hücreler, fetal safhadan sonra olgunlaşan memelilerde bulunur. Yetişkin kök hücrelere multipotent denir, çünkü bunlar belirli bir hücre tipinde bir tür olabilir, ancak herhangi bir hücre türü olamaz. Çok noktalı bir kök hücre örneği, beyaz bir kan hücresi, kırmızı bir kan hücresi veya bir trombosit olabilen bir kan kök hücresidir. Ancak sinir hücresi olamaz. Yetişkin kök hücreler bir organizmanın yaşamı için çoğalabilirler, ancak totipotent ve pluripotent kök hücrelerin yapabildikleri gibi süresiz olarak çoğalamazlar.
Kök Hücre Gelişimi
Totipotent, pluripotent ve multipotent kök hücrelerin gelişimi, normal insan gelişimini gözden geçirerek en iyi şekilde gösterilebilir. Döllenmiş bir yumurtadan oluşturulan tek hücre, bütün veya toplam organizmayı oluşturma potansiyeline sahiptir. Bu tek hücre, bu nedenle totipotenttir. Döllenmeden sonraki ilk saatlerde, bu tek hücre iki eşdeğer totipotent hücreye bölünür; bunlardan biri, bir kadının rahmine yerleştirilirse, cenin içine dönüşebilir. Döllenmeden yaklaşık dört gün sonra ve birkaç hücre bölünmesi döngüsünden sonra, bu totipotent hücreler, blastosist denilen içi boş bir hücre küresi oluşturan uzmanlaşmaya başlar. Blastosist, içi boş kürenin içindeki iç hücre kütlesi adı verilen bir dış hücre katmanından ve bir hücre kümesinden oluşur. Dış hücre katmanı, plasentayı ve uterusta gelişim için gerekli olan diğer destekleyici dokuları oluşturur. İç kütlede bulunan hücreler, organizmanın tüm hücrelerini oluşturacaklardır, ancak kendi başlarına bir organizma oluşturamazlar, çünkü bir organizmanın gelişmesini sağlayan plasenta ve destekleyici dokular oluşturamazlar. İç kütle hücreleri pluripotenttir. Bu pluripotent hücreler, daha sonraki bir gelişim evresinde uzmanlaşmış çok noktalı kök hücrelere dönüşür. Beynin hipokampus bölgesi ve kan dahil olmak üzere vücudun çeşitli bölgelerinde çok kutuplu kök hücreler bulundu. İç kütle hücreleri pluripotenttir. Bu pluripotent hücreler, daha sonraki bir gelişim evresinde uzmanlaşmış çok noktalı kök hücrelere dönüşür. Beynin hipokampus bölgesi ve kan dahil olmak üzere vücudun çeşitli bölgelerinde çok kutuplu kök hücreler bulundu. İç kütle hücreleri pluripotenttir. Bu pluripotent hücreler, daha sonraki bir gelişim evresinde uzmanlaşmış çok noktalı kök hücrelere dönüşür. Beynin hipokampus bölgesi ve kan dahil olmak üzere vücudun çeşitli bölgelerinde çok kutuplu kök hücreler bulundu.
Somatik hücre nükleer transferi (SCNT) olarak bilinen bir prosedür, 1996 yılında dünyanın ilk klonlanmış memeli kuzu olan Dolly koyunu üretti. SCNT’de, döllenmemiş bir yumurtanın çekirdeği, tam bir genetik bilgi kümesini içeren normal bir vücut hücresinin çekirdeği ile değiştirilir. Birkaç gün içinde bu, insan vücudunda herhangi bir hücre tipi olma potansiyeline sahip olan bir kök hücre kümesi içeren bir insan embriyosuna veya birinin başlangıcına dönüşür.
Bilim adamları yıllardır insanı gelişmeyi araştırırken, sadece 1998’de pluripotent kök hücreleri insan embriyolarından izole edip laboratuvarda yetiştirebildiler. Pluripotent hücrelerin özellikleri göz önüne alındığında, vücutta hemen hemen tüm hücre tiplerine dönüşmek için laboratuvarda süresiz çoğaltabilirler, 1998’deki bulgular çığır açmıştır.
Yetişkin ve embriyonik kök hücreleri manipüle etme yeteneğindeki son gelişmeler, insan vücudunun birçok bozukluğu için yepyeni bir potansiyel terapiler yelpazesi açmıştır. Bir örnek, diyabetli bir kişinin vücuduna yerleştirilen pankreas hücrelerinin insülin üretmeye başladığını gösteren son araştırmalardır.
Kök hücre araştırması tartışmalıdır çünkü embriyonik kök hücreler (blastosistler olarak bilinen 5-7 günlük embriyolardan alınan) ve olgunlaşmamış kesilmiş fetuslardan alınan embriyonik germ hücrelerinin kök hücrelerinin en ümit verici kaynaklarıdır. Dört ana embriyonik kök hücre kaynağı vardır; hepsi ahlaki konular ve tartışmalarla ilişkilidir.
- İn vitro fertilizasyonun yan ürünü olan fazla embriyolar
- Laboratuarda bağışlanan sperm ve yumurtalardan oluşturulan embriyolar
- Bir klonlama tekniği olan SCNT ile oluşturulan embriyolar
- İptal edilen fetuslardan embriyolar
Göbek kordonu kanı
Ayrıca “plasental kan” olarak da bilinen kord kanı, doğumdan sonra ve kordon kesildikten sonra göbek kordonu ve plasentada kalan kandır. Genellikle plasenta ve göbek kordonu ile atılır: zengin bir kök hücre kaynağıdır. Olası nakil için doğumdan kısa bir süre sonra bir annenin plasentasından yaklaşık üç ila dört ons alınabilir.
Artık birçok aile, genetik olarak benzersiz olan bu kordon kanı kök hücrelerini, sevdiklerinin gelecekteki sağlığı için bankalamayı seçiyor.
Birçok uzman, kordon kanı nakillerinin, sağlıklı beyaz kan hücrelerinin büyümesini uyarmada daha geleneksel kemik iliği nakillerine göre belirgin avantajları olduğuna inanmaktadır. Kordon kanı toplanması basit ve ağrısızdır, oysa kemik iliği donörleri genel anesteziye tabi tutulmalıdır.
Pluripotent kök hücreler hala insan terapileri için en umut vaat ediyor gibi gözükse de, yetişkin kök hücre araştırmaları bir miktar potansiyel sunmaktadır. Yetişkin kök hücreler elde etmek ve embriyonik kök hücrelerle ilişkili bazı etik sorunlardan kaçınmak kolay görünebilir, ancak yetişkin kök hücrelerle ilgili zorluklar da vardır. Yetişkin kök hücreler henüz vücudun her yerinde tanımlanmamıştır, çoğullardır ve tanımlanması, izole edilmesi ve saflaştırılması zordur.
Kemik iliğinden erişkin kök hücreler, göbek kordon kanı ve beynin hipokampus bölgesinde bazı başarılar olmuştur. Kemik iliğindeki kan oluşturan kök hücreler (örneğin hematopoetik kök hücreler veya HSC’ler) gibi yetişkin kök hücreler, insan hastalıklarını tedavi etmek için yaygın olarak kullanılan tek kök hücre tipidir. HSC’ler kemik iliği nakillerinde 40 yıldan uzun süredir transfer edilmiştir. HSC’lerin hasat edilmesine yönelik daha ileri teknikler şimdi lösemi, lenfoma ve kalıtsal çeşitli kan bozukluklarını tedavi etmek için kullanılmaktadır.
Terapilerde yetişkin kök hücrelerin kullanılmasının kayda değer bir sakıncası, transplantasyon için yeterli sayıda hücre bulunmamasıdır, çünkü bir kültür tabağında uzun bir süre boyunca çoğaltılamazlar. Araştırmacılar, bu hücreleri uzmanlaşmış hücreler olarak işlevsel hale getirmek için yönlendirmede başarısız oldular. Son araştırmalar yetişkin kök hücrelerinde plastisitenin özelliğini ortaya koydu. Bazı yetişkin kök hücrelerin, başka bir dokudaki özel hücre tipini üretebildikleri gösterilmiştir. Rapor edilen bir plastiklik örneği, beyinde ve omurilikte bulunan sinir sisteminin işlevsel birimleri olan nöronlara benzeyen hücreler üreten kemik iliğinden yetişkin kök hücreleri içeriyordu.
Hem yetişkin hem de fetal dokularda bulunan bir progenitör (veya öncül) hücre, bölündüğünde daha fazla progenitör hücre veya iki özel hücre oluşturabilen kısmen uzmanlaşmış bir hücredir. Buna karşılık, bir kök hücre bölündüğünde, iki yeni hücreden biri yeniden kendini çoğaltabilir. Progenitör hücreler, sinir sisteminde (sinirsel progenitör hücreler olarak adlandırılırlar) ve başka yerlerde hasar görmüş hücrelerin yerini alabilir.
Birçok erken çalışma, beynin çeşitli bölgelerinden (öncelikle subventriküler bölge) progenitör hücreler elde ettiğini, laboratuvarda çoğaldığını ve fonksiyonel nöronlara dönüştürdüğünü bildirmiştir. Bir zorluk, bu hücreleri daha iyi tanımlamak ve embriyonik kök hücrelerden büyüme ve uzmanlaşma mekanizmalarını anlamaktır. Hem fetal hem de yetişkin sinir progenitör hücreleri, beyin onarımında çok umut vaat etmektedir. Son deneylerde, yaralanma sonrası hastalıklı hayvan beyninde hayatta kalma ve uzmanlaşma gösterdiği gösterilmiştir. Hücreleri alan konakçı beynin, yeni hücrelerin davranış şeklini etkileyebileceği anlaşılmaktadır. Bu araştırma alanındaki potansiyel büyüktür.
Bir kanser hücre hattından türetilen nöronal hücreler (teratokarsinom) iyi çalışılmış ve şimdi insanlarda test edilmiştir. Normal hayvanlarda ve yaralanma sonrası hayvanlarda yapılan araştırmalar, hücrelerin iyi davrandığını ve bazı nörolojik eksikliklerin iyileşmesiyle ilişkili olduğunu göstermiştir. Felç geçirmiş küçük felçli hastalarda ilk insan denemeleri devam ediyor.
Modern restoratif nöroşirürji, 30 yıl önce, beyin cerrahları ve nörobiyologların Parkinson ve Huntington gibi hastalıkları bulunan hastalarda dejenere edici nöronları değiştirme olasılığını öngördüğü zaman başladı. O zamanlar, 1990’larda ispatlanmış bir teori olan nöronların yenilenemediğine inanılıyordu. Bu nedenle, erken klinik denemeler ilk önce doğrudan bir yaklaşıma dayanıyordu ve hasarlı nöronal devreyi yeniden oluşturmak yerine, eksik spesifik beyin kimyasallarının (nörotransmiterler) değiştirilmesini hedefliyordu. Daha yakın zamanlarda, kök ve progenitör hücreler ile yapılan deneysel çalışmalardan geliştirilen tedavi stratejilerinin ortaya çıkmasıyla, nöronal yolakların yeniden yapılandırılmasının nihai amacına ulaşılabileceği umulmaktadır. Bu alanın amaçları değiştirme, serbest bırakma ve yenilenme olarak özetlenebilir. Yani, Ölü nöronlar değiştirilmeli, greftler nörotransmiterleri serbest bırakabilmeli ve devreler yeniden yapılmalıdır. Tabii ki, bu hedefler ancak bilim insanlarının hastalık mekanizmalarını anlamalarının yeni biyo-mühendislik stratejileri geliştirme hızına ayak uydurabilmesi durumunda yerine getirilebilir.
Halen cenin dokusundan greft, tümör hatları ve kök hücreler nakledilmiştir. Hayvan modellerinde elde edilen başarılar, Parkinson hastalığını, Huntington hastalığını, omurilik yaralanmasını ve inmeyi tedavi etmek için insan popülasyonunda nakil denemelerine yol açmıştır. Hayvan modelleriyle ilgili araştırmalar ilerledikçe, multipl skleroz, travmatik beyin hasarı, beyin felci, ALS, Alzheimer hastalığı ve diğer bozuklukların tedavisi için nakil denemeleri başlatılabilir.
Bu yazı aans .org dan yararlanarak hazırlanmıştır.
Bu yazı bir bilgi formudur. Bu web site bu bilgi formlarında belirtilen herhangi bir tedaviyi, prosedürü, ürünü veya doktoru desteklememektedir. Bu bilgiler Tıbbi Tavsiye Niteliği TAŞIMAZ. Beyin cerrahisi tavsiyesi veya yardımı isteyen herkes, beyin ve sinir cerrahisi uzmanına danışmalıdır.