Bilim insanları ilk defa, laboratuvar ortamında organoit olarak kan damarları üretmeyi başardılar.
Nature dergisinde ana hatlarıyla anlatılan çığır açan mühendislik teknolojisi sayesinde, diyabet gibi damar hastalıklarının araştırmasında ciddi ilerlemeler kaydedildi. Kan damarlarındaki değişikliği önlemenin önemli bir yolu tespit edildi. Damarlardaki değişiklik, diyabet hastaları arasında ölüm ve hastalığın en büyük nedenlerinden.
Organoit, organ benzeri olan ve kök hücrelerden üreyen 3 boyutlu bir yapıdır ve bir petri kabında o organın özelliklerini incelemek için kullanılabilir.
Josef Penninger: “Kök hücrelerden organoit kan damarları geliştirmek büyük değişikliklere neden olacak bir şey.”
Bedenimizdeki her bir organ dolaşım sistemi ile birbirine bağlıdır. Bu, araştırmacıları Alzeimer, kardiyovaskuler hastalıklar, yara iyileşme problemleri, inme, kanser ve tabi ki diyabet gibi çeşitli damar hastalıklarının nedenleri ve tedavileri konusunda araştırmacılara yardımcı olabilir.
Diyabet dünya çapında yaklaşık 420 milyon insanı etkilemektedir. Pek çok diyabet semptomu, kan dolaşımı sorununa ve dokulara oksijen sağlanmasında probleme sebep olan kan damarlarındaki değişikliklerin sonucunda oluşur. Çok yaygın olmasına rağmen, diyabet kaynaklı vasküler değişiklikler hakkında çok az şey bilinmektedir. Bu kısıtlılık da çok gerekli olan tedaviyi yavaşlatmaktadır.
Hastalar ve insan vasküler organoitlerindeki diyabetik kan damarı değişiklikleri. Kan damarları (kırmızı) etrafındaki bazal membran (yeşil), diyabetik hastalarda son derece genişlemiştir(beyaz oklar). Artık laboratuvar ortamında “diyabetik” hale getirilen insan vasküler organoitleri, yeni tedavilerin belirlenmesinde diyabetik model olarak kullanılabilirler.
Bu problemi çözebilmek için, Penninger ve arkadaşları çığır açıcı bir model geliştirdiler: Petri kabında üretilen 3 boyutlu insan kan damarı organoitleri. “Vasküler organoit” denilen bu yapılar, laboratuvar ortamında kök hücreler kullanılarak üretilebilirler ve yapısal ve işlevsel olarak gerçek insan kan damarlarına son derece benzemektedirler.
Araştırmacılar kan damarı organoitlerini farelere aktardıklarında, arterleri ve kılcal damarları olan tam fonksiyonlu insan kan damarları geliştirdiklerini gördüler. Bu keşif göstermektedir ki, bir petri kabında insan kök hücrelerinden kan damarı organoitleri üretmek mümkündür ve ayrıca başka türler içinde fonksiyonel insan vasküler sistemi üretmek de mümkündür.
Reiner Wimmer : “Yaptığımız çalışmayla ilgili esas heyecan verici olan şey, kök hücrelerden gerçek kan damarları üretmekte başarılı olmamızdır. Organoitlerimiz insan kılcal damarlarına moleküler düzeyde bile müthiş benzemektedir ve bunları kullanarak insan dokusundaki kan damarı hastalıkları üzerinde incelemeler yapabiliriz.”
Diyabetin bir özelliği de, kan damarlarının bazal membranın anormal kalınlaşmasına işaret etmesidir. Sonuç olarak da, hücre ve dokulara oksijen ve besin taşınması son derece zarar gördüğünden, böbrek rahatsızlığı, kalp krizleri, körlük ve periferik arter hastalığı gibi çeşitli hastalıklara sebep olmaktadır.
Araştırmacılar daha sonra kan damarı organoitlerini petri kabın içinde “diyabetik” ortama maruz bıraktılar.
Wimmer: “Vaskular organoitlerdeki bazal membranda çok büyük ölçülerde genişleme gözlemledik. Bazal membrandaki bu kalınlaşma, diyabet hastalarında görülen vasküler probleme çok benzemektedir.”
Araştırmacılar daha sonra kan damarı duvarlarının kalınlaşmasını durdurabilecek kimyasal bileşikler aradılar. Mevcut anti-diyabetik tedavilerin hiçbirinin, kan damarı hasarlarında olumlu etkisi olmadığını buldular. Ama bir γ-sekretaz inhibitörünün –vücuttaki bir tür enzim- kan damarı duvarlarının kalınlaşmasını önlediğini gördüler. Bu da en azından hayvan modellerde γ-sekretazı durdurmanın diyabet tedavisinde faydalı olabileceğini göstermektedir.
Araştırmacılar bulguların, damar hastalıklarının altında yatan nedenleri tespit etmelerine ve diyabet hastaları için yeni tedaviler geliştirmelerine yardımcı olabileceğini söylüyorlar.
Çeviren ; Sıdıka ÖZEMRE
https://news.ubc.ca/2019/01/16/scientists-grow-perfect-human-blood-vessels-in-a-petri-dish/