Çipte Organlar: İnsan Hücreleri Barındıran Mikroakışkan Temelli Çipler, Yeni İlaçların Önünü Açabilir!

Çipte Organlar: İnsan Hücreleri Barındıran Mikroakışkan Temelli Çipler, Yeni İlaçların Önünü Açabilir!
Lung on a Chip
Alcimed
Yazar Wyss Institute Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
4 dakika
1,277 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Günümüzde ilaç geliştirme, kimi durumda 10 yıldan uzun sürebilen ve masrafları on milyonlarca dolara varabilen, çok zorlu bir iştir. İlaç geliştirmede yaşanan aksaklıkların ve genel yetersizliğin bir sebebi, insanlarda kullanılacak ilaçların önce hayvanlarda test edilmesi gerekmesidir. Zaman zaman hayvan modelleri insan fizyolojisini iyi yansıtmadığı için, hayvanlarda zararsız etkileri olan ve başarılı olan bir ilaç, insanlarda tam tersi (veya beklenmedik diğer) etkiler yaratabilir. Hayvan deneylerinin etik ikilemleri de ilaç testlerinin bir diğer olumsuzluğudur.

Mikroçiplere yerleştirilmiş insan hücrelerinden yapılan sentetik mikroorganlar veya Çipte Organlar (İng: "organ-on-chips" veya kısaca "OOCs") hem etik açıdan, hem de zamandan ve masraftan kâr etmesi açısından, hayvan modellerinin sebep olduğu sıkıntılara çözüm olmaya aday bir teknolojidir.

Sentetik mikroorganlar, organlara özgü hücrelerin; transparan, esnek ve çevre dostu bir plastik çeşidi olan ve göz lenslerinde de kullanılan polidimetilsiloksan (İng: "polidimetilsiloxane" veya kısaca "PDMS") adı verilen bir malzemeden yapılma USB boyutundaki çiplerde büyütülmesi ve bu platformlar üzerinde 3 boyutlu olarak düzenlenmesiyle üretilir. Sentetik mikroorganlar, organoidlerden, yani 3 boyutlu organ kültürlerinden farklı olarak, sadece hücre dizimi açısından değil mekanik yollarla da fizyolojik olarak dokuyu taklit eder.

Reklamı Kapat

Sensörler, akışkan geçitler ve minik pompalar; sentetik mikroorganlar içine, taklit ettiği organın fizyolojik koşullarını oluşturmak için yerleştirilir. Örneğin, akciğer sentetik organlarında, nefes alıp verme sırasında alveollerin kasılıp gevşemesini taklit edebilmesi için küçük mekanik olarak genişleyebilen kanallar bulunur.

Membran, madde alışverişinde hücrenin en belirleyici parçasıdır. Üre konsantrasyonu, kan detoksifikasyonu, gaz değişimleri, ve daha birçok metabolik işlem hücre membranının ve hücrenin türüne göre belirlenir. Mekanik manipülasyonlar, organı taklit etmede destek ve takip görevi görürken, çipte organlar arasındaki asıl farklılığı oluşturan, sentetik mikroorganlar üzerine dizilmiş canlı hücrelerin çeşitleridir. Bu üç boyutlu organ kesitleri, insan fizyolojisini taklit ederek, ilaç geliştirme çalışmaları için insan ve hayvanları denek olarak kullanmayan bir model oluşturur. Wyss Enstitüsü, şöyle anlatıyor:

Sentetik mikroorganlar, canlı organların asıl fonksiyonel birimlerinin üç boyutlu enine kesitleridir. Transparan yapıları canlı insan dokularının organ içindeki iç çalışma mekaniklerine bir pencere oluşturur.
Çip organlar(OOCS)'da organ varyasyonunu gösteren bir illüstrasyon.
Çip organlar(OOCS)'da organ varyasyonunu gösteren bir illüstrasyon.
UFluidix

Harvard’daki Wyss Enstitüsü'nün Kurucu Direktörü Donald Ingber, Dan Huh isimli bir öğrencinin 2007'de ürettiği çipte akciğer projesinden etkilenerek çipte organ teknolojisini geliştirmeye başladı. 2007'deki araştırmada üretilen mikroçip akciğer, sadece, içinde canlı hücre olmadan gerçek boyutlardaki akciğer kanallarını taklit eden bir modeldi. Dan Huh'un Ingber’in laboratuvarına katılmasıyla, araştırma ekibi, akciğer hava kesesini taklit etmek amacıyla mikroakışkan kanallar içinde nasıl birden fazla hücre tipini yerleştirebileceklerini düşünmeye başladı.

İlaç geliştirme aşamalarını daha verimli hale getirmek için 2010'da ABD Gıda ve İlaç İdaresi (İng: "Food and Drug Administration" veya kısaca "FDA") ve Ulusal Sağlık Enstitüsü (İng: "National Institute of Health" veya kısaca "NIH") tarafından ortak olarak kurulan ve biyomedikal buluşların pazara sunulmasını hızlandırmayı hedef alan maddi yardımlarla, Inberg ve ekibinin çalışmaları 2010'da olumlu sonuç verdi ve Science’ta "Reconstructing Organ Level Lung Functions on a Chip" adlı makalelerini yayınladılar. NIH ve FDA, bunun üzerine Çipte Organ (OOC) teknolojisinin gelişimi için İleri Savunma Projeleri Ajansıyla (DARPA) 5 sene sürecek olan "Doku Çiplerinde İlaç Gözlemi" adlı maddi destek programını başlattı. 2010’da başlayan destek programı 2017’de bitmiş olsa bile NIH, hâlâ sentetik mikroorgan çalışmalarına destek sağlamaya devam ediyor.

NIH, FDA ve DARPA’dan aldıkları destek ile Ingber ve araştırma ekibi, akciğer modelinden sonra karaciğer, bağırsak ve kemik iliğini de içeren 15 tane daha sentetik mikroorgan geliştirdi. Takım, bu sentetik mikroorgan modellerinin ileride hayvan modellerinin yerine geçerek daha efektif bir insan fizyolojisi modeli oluşturabileceğini umuyorlar.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Ayrıca ekip, yine DARPA’dan aldıkları yardımla birden fazla sentetik mikroorganı, mekanik operasyonlarını otomatikleştiren ve aralarında akışkan bağlar kuran Çipte Vücut (İng: "Body-on-Chip" veya kısaca "BOC") adı altında, ilaçların birden fazla sistemde aynı anda gösterdikleri etkiyi gözlemlemek adına bir model geliştirdiler. Çipte Vücut, ilaçların organ sistemlerine etkisini ölçmesi ve hastanın kanındaki dinamik değişimleri öngörmesi amacıyla geliştirildi.

İlk çipte organ makalesinden 4 sene sonra Wyss Enstitüsü araştırmacıları, Emulate, Inc. adı altında bir şirket kurarak, buluşlarını markete sundular. Bugün dünyadaki en iyi 25 biopharma şirketlerinin 17'sini de kapsayan 150 laboratuvar, Emulate., Inc.'ten sentetik organ tedarik etmiş durumdadır. Sentetik organlar, COVID-19 aşı ve ilaç çalışmaları da dahil olmak üzere çok sayıda yeni nesil ilacı geliştirme çalışmalarında kullanılmaktadır. AstraZeneca ve Johnson & Johnson, çipte vücutları türe özgü toksisiteleri incelemek için kullanmaktadır. Çipte organlar, 2015'te New York Şehri Modern Sanat Müzesi tarafından Yılın Tasarımı Ödülü'ne bile layık görüldü ve Dünya Ekonomi Forumu tarafından 2016 yılının en iyi 10 teknolojisi içinde yer aldı.

Bugüne kadar, Emulate, Inc. dışında en az 16 adet çipte organ odaklı şirket ve startup kuruldu. Yeni bir teknoloji olması, üretim masrafları ve kompleks tasarım ihtiyaçlarından ötürü çipte organların yakın zamanda hayvan modellerini temelli olarak yerini alması zor gözükse bile, gelecek vaat eden bir teknoloji olduğu açıktır. Çipte vücutlar ve çipte organlar, gelecekte hem bilim camiasını en büyük etik yükünden, hayvan deneyleri, kurtaran ve İlaç geliştirmedeki gecikmelerle masrafları indirerek medikal çalışmaları daha önce hiç olmadığı kadar hızlandıracak bir potansiyele ulaşabilir. Donald Inberg şöyle diyor:

Laboratuvarımızda mikromühendislikte çığır açan bir çalışmayı sadece birkaç senede topluma büyük katkıları olabilecek bir teknolojiye çevirdik.
Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • Umut Verici! 2
  • Bilim Budur! 1
  • İnanılmaz 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Muhteşem! 0
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Türev İçerik Kaynağı: Wyss Institute | Arşiv Bağlantısı
  • Wyss Institute. Human Organs-On-Chips. (28 Temmuz 2014). Alındığı Tarih: 17 Ekim 2021. Alındığı Yer: Wyss Institute | Arşiv Bağlantısı
  • D. Huh, et al. (2010). Reconstituting Organ-Level Lung Functions On A Chip. Science, sf: 1662-1668. doi: 10.1126/science.1188302. | Arşiv Bağlantısı
  • L. A. Low, et al. (2021). Organs-On-Chips: Into The Next Decade. Nature Reviews Drug Discovery, sf: 345-361. doi: 10.1038/s41573-020-0079-3. | Arşiv Bağlantısı
  • Society for Humane Science. Human Organs On Chips - A Promising Future For Healthcare Without Animal Testing - Aispi. (27 Şubat 2019). Alındığı Tarih: 17 Ekim 2021. Alındığı Yer: Society for Humane Science | Arşiv Bağlantısı
  • R. A. Markets. Worldwide Organ On A Chip (Ooc) Market 2018-2023: The Next Decade Is A Favorable Period For Upward Trend In Regulation, Ratification, And Adoption. (29 Ocak 2018). Alındığı Tarih: 17 Ekim 2021. Alındığı Yer: www.prnewswire.com | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 03/12/2021 01:37:12 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/11093

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Işık Hızı
Kuyrukluyıldız
Mistisizm
Ana Bulaşma Mekanizması
Ağaç
Nükleer
Hominid
Kurbağa
Hayatta Kalma
Evrimsel Tarih
Nörobiyoloji
Kuş
Diş Hekimliği
Doğal Seçilim
Genel Görelilik
Beslenme Bilimi
Virüs
Aşı
Yumurta
Sosyal Mesafelendirme
Ölüm
Uzay
Vegan
İnsan Evrimi
Uçak
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Bu Eseri Neden Tavsiye Ediyorsun?
Aşağıdaki kutuya, isimli neden tavsiye ettiğini girebilirsin. Ne kadar detaylı ve kapsamlı bir analiz yaparsan, bu eseri [OKUMAK/İZLEMEK] isteyenleri o kadar doğru ve fazla bilgilendirmiş olacaksın. Tavsiyenin faydalı bulunması halinde Evrim Ağacı kullanıcılarından daha fazla UP kazanman [UP bilgi linki] mümkün olacak. Tavsiyenin sadece negatif içerikte olamayacağını, eğer bu sistemi kullanıyorsan tavsiye ettiğin içeriğin pozitif taraflarından bahsetmek zorunda olduğunu lütfen unutma. Yapıcı eleştiri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı okuyabilirsin.
Tavsiye Et