Genetik Mühendisliği ile Kök Hücrelerden Mini Karaciğerler Üretmek ve Bunları Kullanarak, Karaciğer Hastalığı Olan Farelerin Ömrünü Uzatmak Mümkün!

Genetik Mühendisliği ile Kök Hücrelerden Mini Karaciğerler Üretmek ve Bunları Kullanarak, Karaciğer Hastalığı Olan Farelerin Ömrünü Uzatmak Mümkün!
Laboratuvarda yetiştirilen insan karaciğer dokusunun enine kesiti. Yeşil renk, kan damarı ağını gösterir.
Creative Commons
Yazar Mo Ebrahimkhani Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı  GülayKaya 2. Editör Gülay Kaya
5 dakika
550 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Araştırmacıların vücuttaki tüm hücre türlerine dönüşme potansiyeline sahip kök hücreleri programlayıp, herhangi bir insan organını sıfırdan oluşturabileceklerini hayal edin. Bu, bilim insanlarının ilaçları test etmek için doku üretmesine ve yenilerini doğrudan hastanın hücrelerinden yetiştirerek organ nakli talebini azaltmasına olanak tanıyacaktır.

Yeni biyolojik parçalar yaratmaya ve mevcut biyolojik sistemleri yeniden tasarlamaya odaklanan sentetik biyoloji adı verilen bu yeni alanda çalışan araştırmacılar, yeni bir makalede, laboratuvarda yetiştirilen organlarla ilgili temel zorluklardan birinde ilerleme göstermeyi başardılar.[1] Araştırmacılar, işleyen bir karaciğer oluşturmak için gereken çeşitli yetişkin hücreleri üretmek için gerekli olan genleri tespit etmeyi başardılar!

Kök hücrelerin bir alt grubu olan indüklenmiş pluripotent kök hücreler, insan vücudundaki herhangi bir organı oluşturabilecek hücreleri üretebilir.[2] Fakat bu işi, ancak çevrelerinden doğru zamanda doğru miktarda büyüme sinyali alırlarsa yapabilirler. Eğer bu gerçekleşirse, sonunda insan organları ve dokuları şeklinde birleşip olgunlaşabilen farklı hücre tiplerinin ortaya çıkmasına sebep olurlar.

Araştırmacıların pluripotent kök hücrelerden ürettikleri dokular, nakilden yeni ilaç keşiflerine kadar kişiselleştirilmiş tıp için benzersiz bir kaynak sağlayabilir.[3]

Reklamı Kapat

Fakat maalesef kök hücrelerden elde edilen sentetik dokular, diğer dokulardan istenmeyen hücreler içerdiğinden veya doku olgunluğundan ve bir organı beslemek için gereken oksijen ve besinleri getirmek için gerekli olan eksiksiz bir kan damarı ağından yoksun olduğundan, nakil veya ilaç testi için her zaman uygun değildir. Bu nedenle, bu laboratuvarda yetiştirilen hücrelerin ve dokuların işlevlerini yapıp yapmadıklarını ve onları nasıl daha çok insan organları gibi yapabileceklerini değerlendirmek için bir sisteme sahip olmak çok önemlidir.

Bu zorluktan esinlenen araştırmacılar, doku gelişimini okumak ve yazmak veya programlamak için bir sentetik biyoloji yöntemi oluşturmaya karar verdiler.[4] Bunu, insan organlarını oluşturmak için doğanın kullandığı gibi, kök hücrelerin genetik dilini kullanarak yapmaya çalışıyorlar.

Genetik Tasarımlarla Yapılan Doku ve Organlar

Pittsburgh Karaciğer Araştırma Merkezi ve McGowan Rejeneratif Tıp Enstitüsü'nde sentetik biyoloji ve biyolojik mühendislikte uzmanlaşmış bir araştırmacı olan Mo Ebrahimkhani, amacın yeni biyolojik sistemleri analiz etmek ve inşa etmek olduğunu, ayrıca insan sağlığı sorunlarını çözmek için mühendislik yaklaşımlarını kullandıklarını söylüyor. Laboratuvarları, sentetik biyoloji ve rejeneratif tıbbı, hastalıklı organları veya dokuları değiştirmeye, yeniden yetiştirmeye veya onarmaya çalışan yeni bir alanda birleştiriyor.

Yeni insan karaciğerleri yetiştirmeye odaklanıyorlar; çünkü bu organ, kandaki çoğu kimyasal seviyeyi (protein veya şeker gibi) kontrol etmek için hayati önem taşıyor. Karaciğer, aynı zamanda vücudumuzdaki zararlı kimyasalları parçalar ve birçok ilacı metabolize eder. Ancak karaciğer dokusu da hassastır ve hepatit veya karaciğer yağlanması gibi birçok hastalıktan zarar görebilir ve yok edilebilir. Şu anda donör organ bulmakta sıkıntı yaşıyoruz, bu durum da karaciğer naklini sınırlandırıyor.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Bilim insanlarının sentetik organlar ve dokular yapmak için kök hücreleri kontrol edebilmeleri gerekir. Böylece kök hücreler, karaciğer hücreleri ve kan damarı hücreleri gibi farklı hücre türlerine dönüşebilirler. Buradaki amaç, bu kök hücreleri, kan damarlarını ve doğal bir organda bulunabilecek uygun yetişkin hücre tiplerini içeren mini organlar ve organoidler haline getirmektir.

Sentetik dokuların olgunlaşmasını düzenlemenin bir yolu, bir grup kök hücrenin büyümesini, olgunlaşmasını ve eksiksiz olarak işleyen bir organa evrimleşmesini sağlamak için gereken genlerin listesini belirlemektir. Bu listeyi elde etmek için Patrick Cahan ve Samira Kiani ile çalışan Ebrahimkhani, ilk olarak bir grup kök hücreyi olgun işleyen bir karaciğere dönüştürmede rol oynayan genleri tanımlamak için hesaplamalı analiz kullandı. Sonra araştırmaya katılan öğrencilerden ikisi olan Jeremy Velazquez ve Ryan LeGraw liderliğindeki ekip, kök hücrelerden insan karaciğer dokularını oluşturmaya ve olgunlaştırmaya yardımcı olmak için tanımlamış ve kullanmış olduğumuz belirli genleri değiştirmek için genetik mühendisliğini kullandı.

Doku, bir petri kabındaki genetiği değiştirilmiş kök hücre katmanından yetiştirildi. Genetik programların besinlerle birlikte işlevi, 15 ila 17 gün boyunca karaciğer organoidlerinin oluşumunu düzenlemekti.

Bir Kapta Karaciğer Yetiştirmek

Ekip, ilk olarak, fetal karaciğer organoidlerinin yetişkin organlar haline gelmesi için gerekli genlerin bir listesini elde etmek amacıyla bir hesaplamalı analiz kullanarak laboratuvarda yetiştirdikleri fetal karaciğer organoidlerindeki aktif genleri yetişkin insan karaciğerindekilerle karşılaştırdılar.[5]

Reklamı Kapat

Soldan sağa üç görüntü, karaciğer dokusunun yaklaşık 15 gün boyunca besin açısından zengin bir jel tabakası üzerindeki büyüme sürecini göstermektedir. Doku olgunlaştıkça küçülür, kendi kendine organize olur ve büzülür. Bu karaciğerler daha sonra karaciğer hastalığı olan farelere nakledildi.
Soldan sağa üç görüntü, karaciğer dokusunun yaklaşık 15 gün boyunca besin açısından zengin bir jel tabakası üzerindeki büyüme sürecini göstermektedir. Doku olgunlaştıkça küçülür, kendi kendine organize olur ve büzülür. Bu karaciğerler daha sonra karaciğer hastalığı olan farelere nakledildi.
Creative Commons

Daha sonra, kök hücrelerin yetişkin bir karaciğere doğru daha da olgunlaşması için ihtiyaç duyduğu genleri ve ortaya çıkan proteinleri ayarlamak için genetik mühendisliğini kullandılar. Yaklaşık 17 gün içinde küçük, birkaç milimetre genişliğinde ancak genellikle insan gebeliklerinin üçüncü trimesterinde (gebeliğin 28. haftasından doğuma kadar geçen süre) karaciğerde bulunan bir dizi hücre ile daha olgun karaciğer dokuları oluşturdular.

Olgun bir insan karaciğeri gibi, bu sentetik karaciğerler besinleri depolayabiliyor, sentezleyebiliyor ve katalizleyebiliyordu. Laboratuvarda yetişen karaciğerler küçük olsa da, araştırmacılar gelecekte bunları büyütebileceklerinden umutlular. Yetişkin karaciğerlerle birçok benzer özelliği paylaşsalar da mükemmel sayılmazlar ve ekibin hala bu konuda yapacak işleri var. Örneğin, çeşitli ilaçları metabolize etmek için karaciğer dokusunun kapasitesini hala geliştirmeleri gerekiyor. Ayrıca, insanlarda nihai uygulama için bunu daha güvenli ve daha etkili hale getirmeleri gerekiyor.

Ancak bu çalışma, bu laboratuvar karaciğerlerinin sadece iki buçuk haftada olgunlaşma ve işlevsel bir kan damarı ağı geliştirme yeteneğini göstermektedir. Araştırmacılar, bu yaklaşımın, genetik programlama aracılığıyla diğer organların damar sistemi ile üretilmesine zemin hazırlayacağına inanıyorlar.

Karaciğer organoidleri, yetişkin bir insan karaciğerinin, gıdanın sindirimi için önemli bir kimyasal olan safranın düzenlenmesi ve temel kan proteinlerinin üretimi gibi birtakım esas özelliklerini sağlar.

Reklamı Kapat

Araştırmacılar, laboratuvarda yetiştirilen karaciğer dokularını, karaciğer hastalığından mustarip farelere yerleştirdiklerinde, farelerin yaşam süresinin uzadığını gördüler. Bu organoidlere, genetik tasarım yoluyla üretildikleri için "tasarımcı organoidler" adı verilmektedir.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Umut Verici! 3
  • Muhteşem! 3
  • Tebrikler! 1
  • Bilim Budur! 1
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: The Conversation | 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 14/04/2021 02:39:36 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/10261

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
Güncel
Karma
Agora
İnternet
Tardigrad
Atmosfer
Doğum
Mikroevrim
Nükleer
Biyolojik Antropoloji
Gen
Zaman
Balıklar
Elektron
Mitler
Bilgisayar
Mühendislik
Vaka
Ara Tür
Fare
Balıkçılık
Avrupa
Makina
Metabolizma
Eşeyli Üreme
Sinaps
Biyografi
2019-Ncov
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
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

Devamını Oku