Organ Nakilleri Yerini Yapay Organlara mı Bırakıyor?
Yazar: Moleküler Biyolog Derya POLAT

 

Hücre     →     Doku     →     Organ     →     Sistem     →     Organizma

Yukarıdaki biyolojik organizasyon şemasını hatırlamayanınız yoktur. Hücreden organizmaya giden bu şema tüm canlılarda yaşamın sürekliliği için gereklidir. Hücresel yapıya sahip olma ve birbiriyle bağlantılı parçaların uyum içinde çalışması canlı ve cansızları birbirinden ayıran önemli bir özelliktir. Peki ya bu şemada herhangi bir aksama olursa ne olur? Örneğin, dolaşım sisteminizde bir organ çalışmaz ise ne olur? Diğer sistemler bu durumdan nasıl etkilenir, hiç düşündünüz mü?

Organizmayı oluşturan sistemlerin, organların veya dokuların herhangi birinde meydana gelebilecek bir aksaklık tüm organizmayı etkileyecektir. Hastalık, kaza, genetik veya yaşa bağlı nedenlerle doku ve organ kayıpları yaşanabilir. Böyle durumlarda genellikle organ nakli gündeme gelmekte ancak uygun donörü bekleme süresi veya organı reddetme riski nedeniyle başarısız sonuçlar alınabilmektedir. İşte doku ve organ mühendisliği tam olarak bu konu ile ilgilenmektedir. İşlevini yapamayan veya zarar görmüş/olmayan vücut parçalarının yerine in vivo ya da in vitro ortamda doku ve organların geliştirilmesi ile uğraşan bir bilim dalıdır. ‘Doku Mühendisliği’ kavramı da ilk olarak 1993 yılında Langer ve Vacanti tarafından kullanılmıştır.

Doku mühendisliğinin 3 ana bileşeni vardır. Hasar görmüş veya yok olmuş dokuyu tekrar oluşturacak hücreler, taşıyıcı görevi yapan ve hücrelere desteklik sağlayan biyomateryaller, hücre üremesi ve farklılaşması için gerekli morfogenler, sitokinler ve bazı biyoaktif faktörler gibi sinyal molekülleridir.

Bu bileşenler kullanılarak gerçekleştirilmiş uygulamalara çeşitli ülkelerden örnekler aşağıda verilmiştir.

2006’da Anthony Atala ve arkadaşları, yaşları 4-19 arasında değişen 7 Spina bifida hastası çocuktan kendi mesane hücrelerinin bir kısmını alarak yapay mesane üretmeyi başardıklarını açıkladı. Üretilen bu mesane ile ilk kez laboratuvar ortamında oluşturulan komplike bir organ insana nakledilmiştir. Nakil yapılan hastalarda nakil başarılı olmuş ve mesane fonksiyonu artmıştır.


İsveç’te sentetik nefes borusu nakli ilk kez 2011’de uygulandı. Bu uygulamada 36 yaşındaki hasta için laboratuvar ortamında yapay iskelet içeren nefes borusu üretilerek hastanın kendi kök hücreleri ile kaplandı. Yapay nefes borusu 12 saat süren bir operasyon ile Dr. Paolo Macchiarini tarafından hastaya nakledildi ve bir ay sonra hasta durumunun iyi olduğu bildirildi.

Kasım 2016'da kol dokusundan kulak üretmeyi başaran Çinli Plastik Cerrah Guo Shuzhong ve arkadaşları, hastanın kıkırdak ve kaburga kemiğinden aldığı örneklerle yeni bir kulak oluşturdu. Kolda yetiştirdikleri yapay kulak, trafik kazasında sağ kulağını kaybeden hastaya 4 ay sonra nakledildi. Naklin başarılı olduğu ve kan akışının sağlandığı bildirildi.

2016 yılında Tokyo ve Kyoto Üniversitesi’nde görev yapan Japon bilim insanları bir farenin sırtında insan kulağı üretti. İnsan ile DNA yapısının yakın olmasından dolayı farelerin kullanıldığı bu deney, sakat olan insanların organlarının yeniden üretilmesi adına büyük önem teşkil ediyor. İnsanların kaburgalarından alınan kıkırdak örneğinden üretilen kulak, farenin vücudunda sadece 2 ay içerisinde 5 cm büyüklüğe ulaşmıştır. Bu teknoloji ile 5 yıl içinde insan kulağı üretmenin mümkün olacağı öngörülüyor.

Mevcut teknolojinin ilerlemesi biyolojik, cerrahi ve mühendislik bilimlerinin işbirliği ile olacaktır. Bu sayede böbrek, karaciğer ve kalp gibi komplike organların da birkaç yıl içinde üretilebileceği düşünülmektedir. Üretilen yapay organlar ile hastalar uygun donör beklemek zorunda kalmayacak, kendi hücreleri kullanılacağından organ reddetme sıkıntısı da olmadan tedavi olabileceklerdir.


KAYNAKLAR

1- Lanza, R. P., Langer, R., & Chick, W. L. (1997). Principles of Tissue Engineering, RG Landes.

2- Atala, A., Bauer, S. B., Soker, S., Yoo, J. J., Retik, A. B. (2006). Tissue-engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty. The lancet, 367(9518), 1241-1246.

3- Gonfiotti, A., Jaus, M. O., Barale, D., Baiguera, S., Comin, C., Lavorini, F., ... Macchiarini, P. (2014). The first tissue-engineered airway transplantation: 5-year follow-up results. The Lancet, 383(9913), 238-244.

4- Doctor grows new ear on a man's ARM to restore his hearing after he lost the organ in a horrific accident https://www.dailymail.co.uk/news/peoplesdaily/article-3919682/Doctor-grows-new-ear-man-s-ARM-restore-hearing-lost-organ-horrific-accident.html 

5- https://lh3.googleusercontent.com/-9Dx8Cf4CoR4/WzN6_36vuFI/AAAAAAAAE8A/0bCY_gCXn-AnEVXyDCTMw5U0P6Opos-dQCJoC/w1392-h502-n-rw/tissue-engineering.jpg

6- Scientists who have grown a human EAR on the back of a rat say they will be able to use them in humans in five years https://www.dailymail.co.uk/news/article-3414756/amp/Scientists-grown-human-EAR-rat-say-able-use-humans-five-years.html

© 2018 Bilim Kuşu dergisi Her Hakkı Saklıdır.

Dergimizde yayınlanan makaleler açık kaynaklı olup yasal bir telif söz konusu ise lütfen bize bildiriniz.

Sitemizde ve dergimizde yer alan tüm yazıların sorumluluğu yazarlara aittir.

Sosyal medyada bizi takip edin.

Tasarım ve Uygulama: Memsidea