Hayalet Kalpler: Kök Hücreleri Kullanarak Sıfırdan Kalp Üretmek Mümkün Olabilir mi?

Hayalet Kalpler: Kök Hücreleri Kullanarak Sıfırdan Kalp Üretmek Mümkün Olabilir mi?
Biyoreaktöre bağlı bir hayalet kalp
Science Friday
Yazar Doris Taylor Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı  BerkayMorkan 2. Editör Berkay Morkan
7 dakika
1,683 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 10 ay öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Küçük boyutlarda bir insan kalbi, Doris'in Texas Kalp Enstitüsündeki (THI) laboratuvarında, labirent-vari koridorlarındaki kilitli kapılardan birinin ardında, bir biyoreaktörde asılı duruyor. Bu; renksiz, kan ve hücrelerden arındırılmış bir kalp. Kalpten geriye kalan tek şey, hücre dışı matrisin bozulmadan kalmış doğal hücre iskeleti.

THI'daki Rejeneratif Tıp Araştırmaları yöneticisi olan Taylor, şimdiye kadar yüzden fazla “hayalet kalp” yarattı. Hâlâ da yüz milyonlarca kök hücreyle doldurulmuş kalpleri, yapay akciğerlere ve bir kan pompasına bağlayarak, onların büyümelerini izliyor. Taylor, bilim insanlarının bir gün bu tekniği kalp nakli için insanların kendi kök hücrelerinden kişiye özel organlar yaratmakta kullanacağına inanıyor. Bu da kısa sürede kardiyovasküler cerrahide devrim niteliğinde bir gelişmeye yol açacak. Nakil organ arayışlarının ve vücudun organları reddetmesini önleyici ilaçların kalkmasına sebep olacak.

Ancak bir fikri geleceğe taşımak, yol boyunca karşılaşılacak tüm problemlere çözüm bulmak anlamına geliyor. Taylor, çalışma hakkında şöyle diyor:

Reklamı Kapat

On yıl önce, ‘hayalet kalpler’ fikrini ilk keşfettiğimizde, kök hücre biyolojisinin, bu süreçleri sihirli bir şekilde yürütecek kadar geliştiğini sanıyordum. Oysa sadece kalbin içine nakil edilecek kök hücreleri oluşturacak sistemleri keşfetmek bile 10 yılımızı aldı.
İçerisine kök hücre transferi yapılan bir hayalet kalp
İçerisine kök hücre transferi yapılan bir hayalet kalp
Science Friday

Günümüzde, Taylor ve ekibi, 1 haftada milyarlarca insan kökenli pluripotent kök hücreden oluşan kardiyomiyositler (kalp kası hücreleri) üretebilecek tekniğe sahipler. Bu teknik ilk kez Taylor ve ekibi tarafından kullanılıyor.

İndüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPSC’ler), iPSC’ler henüz farklılaşma yani özelleşme süreci başlamamış, embriyonik kök hücreleri taklit etmek için genetik olarak yeniden programlanmış yetişkin hücrelerdir. Diğer bir deyişle iPSC’ler yeni ve sağlıklı organlar üretmek için gerekli olan, yepyeni bir başlangıç fırsatı sunar.

Her kalp için milyarlarca hücre üretmek, Taylor ve ekibinin karşılaştığı çok sayıda engelden sadece biriydi. Ayrıca Taylor ve ekibi, aletleri sterilize etmek ve kök hücreler olgunlaştıkça kalpleri temiz ve sağlıklı tutabilmek için kendi metotlarını geliştirmek zorunda kalmıştı. Bunun üstesinden geldiler; fakat kaynak yetersizliğinden dolayı, kalpleri en fazla 60 gün saklayabiliyorlardı. Her bir özel biyoreaktörün kurulumu, günümüzde hâlâ oldukça pahalıdır. Bu nedenle Taylor ve ekibi yeni bir tanesine başlamak için eski çalışmalarını durdurmak zorunda kalıyorlardı.

Bu süreçte Taylor, insanınkine yakın boyutlarda bir kalbi başarıyla üretmeye son derece yakın olduklarını söylemişti. Aynı zamanda bu hedef doğrultusunda edindikleri bilgiler, onları birçok tıbbi zorluğun eşiğine getirdi.

Hayalet kalp
Hayalet kalp
Houstonia

Konum, Konum, Konum!

Aynı kök hücreleri atriyum veya ventriküle koyduğumuzda farklı hücrelere dönüştüklerini fark ettik. Buradan yola çıkarak matrisin farklılaşmayı ve olgunlaşmayı sağlayan ipuçlarına sahip olduğunu düşündük. Oldukça ilginç bir gözlemle karşılaştık. İnsan kalbinde farklı kalp yetmezliklerinin yapı iskelesi de farklıydı. Böylece birdenbire önceden bildiğimiz şeyleri ilginç bir seviyede yeniden öğrenmeye başladık. Kök hücrelerin çevrelerine göre tepki verip çevrelerindekine dönüşme özelliği de bunlardan bir tanesiydi.

Taylor hücre tedavisinin hasarlı kalplerin onarımında mütevazı sonuçlar vermesinin nedenlerinden birinin kök hücrelerin sağlıksız organlara yerleştirilmesinden kaynaklandığını düşünüyordu. Taylor, şöyle diyor:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Olgunlaşmamış kök veya öncü hücreleri alıp yara çiziklerine koyuyorduk. Ve sihirli bir şekilde çoğalıp sağlıklı bir kalp haline geliyordu.

Peki ya kök hücreleri kalbe koyup, olgunlaşmalarına izin vermeden önce matrise koyarsak?

Taylor’ın laboratuvarı bilinen hücre terapi tekniklerinden daha başarılı olabilecek kalp yaması üzerinde çalışıyor. Şu an 2 metodun peşinden koşuyorlar. İlki, hücrelerden arınmış sağlıklı bir kalpten parça alıp yama olarak kalbin yüzeyine dikmek; diğeri ise hayalet kalplerden birini öğütüp kalbin yaralı ve hasar görmüş bölgesine enjekte edilen bir jelde kullanılacak pudraya dönüştürmek.

Bu tamamen, molekülleri doğru ortamlara koymak ve onların işlerini yapmalarına izin vermekle ilgilidir. Ben bunu hücre terapisinde emlak yaklaşımı olarak adlandırıyorum. Konum, konum, konum!

Bir Adım Daha İleri

Ekibin keşifleri için potansiyel uygulamalar uçsuz bucaksızdır. Kalp yetmezliği olan insanların sağlıklı olanlara göre farklı matrise sahip oldukları fark edildikten sonra Taylor, hayvanların kalplerindeki matrisleri karşılaştırmaya karar verdi. Taylor ve ekibi genç hayvanlarda dişilerin kalp, karaciğer ve böbrek matrislerinin erkeklere göre daha yoğun olduğunu gördü.

Taylor şaşkındı. Bu neden kaynaklanıyordu?

Reklamı Kapat

Aklıma kadınların hamile kaldıklarında kan hacimlerinin arttığı gelmişti ve bunun üzerine düşünmeye başladım. Eğer kalbinizin bu kan hacmine karşı pompalaması gerekiyorsa kanı çok daha sert bir şekilde pompalaması gerekir. Ayrıca yaşlı dişi ya da erkeklere baktığımızda erkekler hayatlarının ilerleyen dönemlerinde matris yoğunluğu açısından dişilere yetişiyorlardı.

Taylor bir adım daha ileri gitti. Çok fazla sayıda kadının, korunmuş enjeksiyon fraksiyonu sistolik disfonksiyon olarak adlandırılan kalp kasının normal bir şekilde kasıldığı ancak ventriküllerin olması gerektiği gibi gevşemediği bir kalp yetmezliğinden dolayı acı çektiğinin farkına vardı. Kalp kasında bu sertlikten sorumlu bir protein olduğu ortaya çıktı.

Yakın zamanda Taylor ve ekibi hücre dışı matrisin, o proteie ne kadar sahip olduğumuzu belirlediğini fark etti. Bu kalp yetmezliği tipi kadınlarda erkeklere oranla 3 kat fazla görülüyordu ve bunun nedeninin matris farklılığı olduğunu düşündüler. Ertesi yıl klinik çalışmalarda denemeyi umdukları, bu durumu tersine çevireceğini düşündükleri bir tedavi geliştirdiler. Bu tip kalp yetmezliği için o zamanlar bir tedavi seçeneği yoktu.

Taylor, tüm bu nedenlerden dolayı matrisi incelediklerinden ve hücrelerin davranışlarını kontrol eden, temelde yatan yapısal bir fark bulduklarından bahsediyor. Taylor’ın laboratuvarı, yaşam tarzının bir kişinin kök hücrelerinin sağlığını etkileyebileceğini de öne sürüyor.

Sigara kullanımı, diyabet, hipertansiyon; tüm bunlar kemik iliğinizin yapısını etkiler ve oradaki hücreleri değiştirir. Enflamatuar hücreleri arttırır ve pozitif hücreleri azaltır. Biz bunu kanıtlamayı başardık. Kalp yetmezliklerinin başlangıç evreleri ve kök hücresi kayıpları kesinlikle birbirini yansıtmaktadır. Ayrıca yaşlanma ve yaşlanmayla birlikte gelen birçok hastalık endojenlerin onarılamaması ve kök hücre yetersizliğinden kaynaklanmaktadır.

Taylor bu dersleri kendi yaşamına da uyguladı.

Reklamı Kapat

Egzersiz yapmanın vücudunuzdaki kök hücrelerin sayısını arttırdığını gösteren bir çalışmada yer almıştım. Bunun yanında Kaliforniya’da meslektaşlarımla akupunktur tedavisi odaklı bir çalışma da yürütmüştük. Az kadınla yürütülen bir çalışmaydı ancak sahte akupunktur tedavisi alanlara göre gerçek akupunktur tedavisi alanlarda dolaşımdaki progenitör hücre sayısı artmıştı. Dolayısıyla tüm bu saydığımız faktörler stresi azaltır daha doğrusu dolaşım hücrelerinin sayısını arttırır.
Doris Taylor ve laboratuvarı
Doris Taylor ve laboratuvarı
Texas Medical Center

Eve Koşarak Git!

Muhaliflere rağmen Taylor, her zaman bir organı sıfırdan yaratabileceğine inandı. Taylor doğanın akışına güvenir ve önceden var olan hücresel mekanizmaların insanlar tarafından tasarlananlardan çok daha üstün olduğunu düşünürdü.

Taylor’ın en çok gurur duyduğu şeylerden biri de laboratuvarındaki olgun kalp kaslarının dış tarafına doğru şişmanlamasıydı. Bu noktadan sonra artık bir organ yaratmak sadece para ve zaman meselesi gibi geliyordu.

Taylor’a göre bunu defalarca yapmak her seferinde sizi biraz daha geliştirir. Ama bu oldukça pahalı bir süreçtir. Şu anda küçük, pediyatrik boyutlu bir insan kalbi yaratmak, 7 bin ile 8 bin dolar arasında tutmaktadır.

Taylor, araştırmasının teknik olarak "hipotez odaklı" olmadığı için Ulusal Sağlık Enstitüleri fonlarının olağan türleri için uygun olmadığını düşündü. Doğru finansmanla, tekniğin hızla preklinik aşamaya geçebileceğini düşünüyordu. Hala THI’ya, yüksek riskli araştırmalarını desteklediği için minnet duyduğunu şu sözlerle anlatıyor:

Burada kalp hastalığı için çözümler üretmeye çalışmanın 50 yıllık bir geçmişi var ve bu noktaya ulaşmamızı sağlayan şey de bu.
Hayalet kalp
Hayalet kalp
Science Friday

Taylor, çalışmalarının üstel bir büyüme eğrisi üzerinde olduğunu ve kendisi ve ekibinin bu noktada bir deneyden çok, bir süreç içerisinde olduklarını söyledi.

Araştırmak için iyi bir bilimsel problem, ancak böyle bir bilimsel konumda istikrarı korumak oldukça zor. Böylesine karışık bir meydan okuma işimizi oldukça zorlaştırdı.

Biyolojik bir cihaz üretmek, mekanik bir cihaz üretmekten oldukça farklıdır. Biyoloji değişkendir ancak mekanik bir cihazı bir kere inşa ettikten sora aynı yöntemle her zaman inşa edebilirsiniz. Eğer biyolojik bir kalp üretiyorsanız bilimsel açıdan geçerli olabilmesi için, kabul edilebilir bir değişkenlik dışında, aynı şekilde üretilebileceğinizi kanıtlamanız gerekir. Nasıl biyolojik bir kalp üretebileceğimizi anlamanın yanında, daha önce kimsenin ölçmediği şekilde nasıl ölçebileceğinizi de anlamanız gerekir. Bu iş tamamen çevrenizdeki her şeyi yeniden üretmekle ilgilidir. Çünkü daha önce ihtiyacınız olan ölçüm araçlarının hiçbiri bulunmamıştır.

Sonuç olarak Taylor, insanları ve kalplerini olabildiğince sağlıklı tutmaya çalışıyor.

Bilime yaklaşımım eve koşarak gitmek. İşe yararsa harika, yaramazsa yol boyunca öğrendiğiniz her şey yeni kapılar açacak.
Okundu Olarak İşaretle

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İlginizi Çekebilecek Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 13
  • Tebrikler! 7
  • Bilim Budur! 6
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 4
  • Umut Verici! 3
  • Merak Uyandırıcı! 3
  • İnanılmaz 2
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

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 20/10/2021 21:43:21 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/9581

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
Tahmin
Şehir Hastanesi
Pandemik
Araştırma
Atmosfer
Hominidae
Beyin
Yumurtalık
Diş Hastalıkları
Uterus
Amerika Birleşik Devletleri
Beslenme Biçimi
Elektromanyetizma
Maskeler
İngiltere
Kütleçekimi
Radyasyon
Endokrin Sistemi
Hamile
Jinekoloji
Sağlık Personeli
Saç
Zaman
Cinsellik
Sağlık Bilimleri
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