Kök Hücre

Kök hücre kavramını hepiniz en az bir kere duymuşsunuzdur. Literatüre girişi uzun zaman öncesine dayansa da özellikle son yıllarda geliştirilen yeni tekniklerle adından sıkça bahsettiren bir konu haline geldiği bir gerçektir. Bununla birlikte kök hücre dendiğinde akılda onu tanımlamaya yetecek kadar çok şey belirmediği de aşikârdır. Çünkü kök hücre, vücudu meydana getiren hücrelerin kökenini oluşturması sebebiyle onlardan çok daha karmaşık ve gizemli bir yapıya sahiptir. Hakkında hâlen açıklık getiremediğimiz şeyler olsa da bildiklerimiz günümüzde kök hücreyi büyük ölçüde tanımlamaya yetecek niteliktedir. Gelin bu gizemli perdeyi bir miktar aralayalım.

Kök hücre, belirlenmiş fonksiyonları olmayan farklılaşmamış hücredir. Kendisini yenileyebilme gücüne sahiptir ve aldığı sinyale göre beyin hücresi, kan hücresi, sinir hücresi gibi başka bir hücreye dönüşebilir. Yani bir hücrenin kök hücre olması için başka bir hücreye dönüşebilme potansiyeline sahip olması fakat henüz farklılaşmamış bir yapıda bulunması ve kendisini yenileyebilmesi gerekir.

Kök hücre kavramını zihninizde daha iyi oturtabilmek ve belirlenmiş fonksiyonları olmadığı halde niçin kendisinden bahsederken karmaşık ile gizemli ifadelerini kullandığımı daha iyi anlatabilmek için bir örnek vermek istiyorum.
Bir çamaşır makinesi yaptığınızı düşünün. Elinizde öyle bir ham madde var ki makinenizin tüm parçalarını sadece onu kullanarak oluşturabiliyorsunuz. Yani bu ham maddeyi bir yöntemle işlediğinizde rezistansa, başka bir yöntemle işlediğinizde nipele, başka bir yöntemle işlediğinizde menteşeye, başka bir yöntemle işlediğinizde filtreye, başka bir yöntemle işlediğinizde hız kontrol modülüne dönüştürebiliyorsunuz. Ham maddeyi kullanmadığınızda ise kendisini yenileyebildiği için işlenebilirliğini sürekli taze tutuyor.

Keşke böyle bir ham madde gerçekten de olsaydı değil mi? Zaten var ve eğer vücudunuzu bir makineye benzetmeme kızmazsanız saç telinizden ayak parmaklarınıza kadar bu ham maddeden oluştuğunuzu söyleyebilirim.

İşte makineniz için gerekli olan her türlü parçaya dönüşebilen fakat henüz hiçbirine dönüşmemiş halde bulunan ve kendisini sürekli yenileyebilen bu ham maddeye kök hücre diyoruz.

Farklı hücre tiplerine dönüşebilme potansiyeline ve kendisini yenileyebilme gücüne sahip olan farklılaşmamış hücrelere kök hücre denir.

Bu bölüme kadar kafanız yeterince karıştıysa başladığımız noktaya dönelim: Embriyoya.

Erkek üreme hücresi olan spermin kadın üreme hücresi olan yumurtaya girmesiyle döllenmenin meydana geldiğini ilkokul yıllarından biliyoruz. Yeni döllenmiş bir yumurtaya henüz bölünme başlamadığından zigot adı verilir. İlk yirmi dört saatten sonra ise zigot iki hücreye bölünür ve embriyo olarak tanımlanır. Birkaç gün boyunca bölünme devam eder ve akabinde sekiz hücreli evreye geçilir. Yani artık embriyonun gelişimini annenin genleri değil embriyonun kendi genleri kontrol etmeye başlar.

Sekiz hücreli evre embriyonun en fantastik evresidir. Çünkü bu evrede karşımıza kök hücrenin ilk sınıfı olan totipotent hücreler çıkar. Totipotent kelime manasıyla her şeyi yapabilen demektir.

Eğer birbirine neredeyse yapışmış halde bulunan bu sekiz totipotent hücreyi ayırıp yaşatabilmeniz mümkün olsaydı birbirinin aynısı sekiz tane insan elde edebilirdiniz. Bu günümüz şartlarında imkansız olsa da benzer bir durum anne karnında kendiliğinden meydana gelmekte ve embriyonun ilk hücreleri bazen birbirlerinden ayrılıp tek başlarına büyüyerek ayrı iki birey oluşturabilmektedir. Genetik kodları aynı olan bu iki birey tek yumurta ikizi olarak adlandırılır.

O halde farklılaşma özelliklerine göre üç bölümde incelediğimiz kök hücrelerin ilk sınıfı olan fantastik hücreler hakkında şöyle bir tanımlama yapabiliriz:

Totipotent hücreler; tek başlarına bir birey oluşturabilme yetisine sahip kök hücrelerdir.

Her biri totipotent yapıda olan sekiz hücreli evre.

Sekiz hücreli evreyi takiben embriyo artık farklılaşmaya başladığı bir sürece girer. Zamanla çoğalan hücreler amniyon kesesi ve sıvısını, plasentayı, fetal membranları ve fetusu oluşturmak için bir takım dönüşümler gerçekleştirir. Meydana gelen bu olaylar zinciri artık blastosist yapıya geçildiğini ve totipotent hücrelerin birer birey oluşturma yetisini kaybederek pluripotent denilen ikinci kök hücre sınıfına farklılaştığını gösterir.

Pluripotent hücreler, tek başlarına bir organizmanın tamamını oluşturamayan fakat o organizmadaki tüm hücre gruplarına farklılaşabilme potansiyeline sahip olan kök hücrelerdir. Kaynağının embriyo olması nedeniyle pluripotent hücreler embriyonik kök hücreler grubuna dahildir.

İnsan vücudunda meydana gelen doku hasarlarının tamiri için pluripotent hücrelerin laboratuvar ortamında uyarılarak hasara uğrayan bölgedeki hücre tipine dönüştürülmesi ve ilgili bölgeye sağlıklı hücrelerin nakledilmesi ile iyileştirilmesi mümkündür. Fakat laboratuvar ortamında pluripotent bir hücrenin geliştirilmesi zordur. Kararsız yapıda olduğu için alınan pluripotent hücrenin çoğaltılma aşamasında mutasyonlar gerçekleşebilmektedir.

Mutasyona uğramış bir hücrenin dokuyu tamir etmesi mümkün olmadığı gibi nakledileceği organizmaya ciddi zararlar da verebilir. Ayrıca bu tip bir tedavi yöntemi için pluripotent hücre alınırken embriyonun öldürülmesi gerekir ve bu da biyomühendislik etiği açısından olumsuz bir durumdur.

Artık embriyonun tamamen geliştiği, tam anlamıyla bir bebeğin oluştuğu evreden sonra kordon kanındaki kök hücreler de dahil olmak üzere bebeğin vücudunda bulunan tüm kök hücreler multipotent yapılıdır.

Farklılaşma özelliklerine göre üç sınıfta incelediğimiz kök hücrelerin son sınıfı olan multipotent hücrelerin büyük bir çoğunluğu belirli bir hücre tipine farklılaşabilir. Örneğin deride bulunan kök hücreler, sadece deriyi oluşturan hücrelere dönüşebilir. Bununla birlikte ezber bozan birkaç çalışma ile multipotent hücrelerin, bulundukları doku dışında bambaşka bir doku hücresine dönüşebileceği de kanıtlanmıştır. Bu çalışmalardan birinde kemik iliği kök hücrelerinin iskelet kası ve nöronlara farklılaşabildiği gösterilmiştir. Bu özellik plastisite veya trans diferansiyasyon olarak ifade edilir.

Herhangi bir hastalık veya doku hasarı durumunda alıcıya en kolay uyum sağlayabilecek olan kök hücreler kendi kordon kanından elde edilebileceği için günümüzde kordon kanı bankaları oluşturulmaktadır.

Multipotent hücreler, elde edildikleri yere göre yetişkin (somatik) kök hücreler olarak adlandırılır. Vücutta belirli bir yerleşime sahip olmadıkları, dağılmış halde bulundukları için alınıp saflaştırılmaları zordur. Yetişkin kök hücreler sınırlı sayıda bulunur ve birey yaşlandıkça sayılarında azalma gözlenir. Laboratuvar şartlarında geliştirilmeleri embriyonik kök hücrelere (pluripotent hücreler) nazaran daha uğraştırıcıdır. Fakat tüm bu dezavantajlara rağmen üzerinde en çok çalışılan kök hücre çeşidi yetişkin kök hücrelerdir. Bunun en önemli sebebi elde edilirken embriyonun öldürülmesinin söz konusu olmamasıdır.

Yetişkin kök hücrelerin elde edilme yöntemlerinden en avantajlı olanı kordon kanından elde edilen multipotent hücrelerdir. Herhangi bir hastalık veya doku hasarı durumunda alıcıya en kolay uyum sağlayabilecek olan kök hücreler kendi kordon kanından elde edilebileceği için günümüzde kordon kanı bankaları oluşturulmaktadır. Kordon kanı kök hücreleri, vücutta bulunan kök hücrelerden daha genç ve dolayısıyla daha çok yaşayabilme kapasitesine sahiptir. Fakat kordon kanı kök hücrelerinin laboratuvar ortamında geliştirilmeleri vücuttaki kök hücrelerden daha zor olduğu için çok fazla işlemden geçirilmeleri gerekir ki bu da başarı şansını düşürmektedir.

Alıcıya kendi vücudundan alınan yetişkin kök hücrelerin farklılaştırılarak tekrar nakledilmesi prensibine dayanan bir tedavi yöntemi de vardır. Bu yöntem kişiye özgü kök hücrenin geliştirilmesi amacı taşıyan Çekirdek Transferi yöntemidir.

Hastanın vücudundan alınan somatik hücrenin çekirdeği çıkarılır ve çekirdeği çıkarılmış bir yumurta hücresine transfer edilir. Bu işlem sonucunda oluşan zigotun hücre bölünmesi başlar ve blastosist evresine gelindiğinde elde edilen embriyonik kök hücreler tedavi amaçlı kullanılır. Mevcut embriyonik kök hücreler ve klon embriyo, hücresi kullanılan hastayla aynı genleri taşıdığından transplantasyon (nakil) aşamasında rejeksiyon (hastanın enjekte edilen hücreyi kabul etmeme durumu) ortadan kaldırılabilir. Bununla birlikte hayvan deneylerinde gözlemlenen genetik bozukluklar bu yöntemin insanda tedavi amaçlı kullanımını kısıtlamaktadır.

Günümüzde kök hücreler, yeni ilaçların bulunması, toksisite testleri, kanser ve diğer dejeneratif hastalıkların kökenlerinin araştırılması, transplantasyon, doku hasarı tamiri ve doku üretimi gibi alanlarda kullanılmaktadır.

Kök hücrelerden elde edilen yumurta ve spermlerin kısırlık tedavisinde kullanılması için çalışmalar yapılmaktadır.

Her ne kadar geliştirilen yöntemlerde başarı şansı düşük olsa da kök hücrelerin tedavi alanında başarıyla sonuçlanmış uygulamaları da mevcuttur.

Fareler üzerinde yapılmış bir çalışmada insülin salgılayan hücrelere dönüştürülen kök hücrelerle Diyabet engellenmiş ve Amerika Gıda ve İlaç Dairesi’nin onayı ile bu tedavi yöntemi insanlar üzerinde de gerçekleştirilmeye başlanmıştır. Yine fareler üzerinde yapılan benzer bir çalışmanın sonucunda Parkinson hastalığı da tedavi edilmiş ve bu tedavi yönteminin uygulandığı insanların %60’ında iyileşme gözlemlenmiştir.

Nöronlar arasındaki iletişim kopukluğunun sebep olduğu Spinmal Kord Hasarı yüzünden 19 yılını felçli geçiren bir kadın, kordon kanı kök hücreleri sayesinde yürümeye başlamıştır.

Ayrıca doku veya organ kayıplarının yaşandığı durumlar için kemik, kıkırdak, idrar torbası ve kas geliştirilmesinde kök hücreler kullanılmakta, kanser ve infertilite (kısırlık) tedavisinde de kök hücrelerin kullanılması için çalışmalar sürdürülmektedir.

Biyomühendis
Fâtıma Aslan

Yorum Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir