Son yıllarda dergilerde embriyonik kök hücrelerin hastalıkların tedavisinde kullanılma potansiyeline dair birçok haber ve bu konudaki etik tartışmalar yer almaktadır. Embriyonik kök hücreler nelerdir? Embriyonik kök hücrelerin kullanımı hakkında neden etik tartışmalar gündeme geldi?
Embriyonik kök (ES) hücreler, erken embriyodan türetilen, pluripotens gösteren (vücuttaki herhangi bir hücre tipine farklılaşan) ve bu yeteneği kazanmaları için ek bir müdahale gerektirmeyen bir hücre dizisidir. Laboratuvarda homojen bir kök hücre grubu olarak çoğaltılabilirler ve üremelerinin bir sınırı yoktur. Diğer hücre dizilerinden farklı olarak stabil bir kromozom yapısına sahiptir ve yaşlanma belirtileri göstermez. Üremelerinin sonraki aşamalarında özelliklerini kaybetmezler ve embriyo oluşturmak için embriyogenez aşamasına katılabilirler.
Embriyonik kök hücreler laboratuvarda klonlanabilir; Hücrelerin gen düzenleme analizleri, hücre yenilenme ve farklılaşma mekanizmalarının anlaşılmasını sağlar. Embriyonik kök hücreler, endojen ve eksojen faktörlerin bir kombinasyonu ile çoğalır ve farklılaşır. Bu faktörlerin anlaşılması, in vitro embriyonik kök hücre farklılaşmasının kontrolünü sağlayacaktır. Farklılaşma etkin bir şekilde kontrol edilebilirse, hücreler üzerinde farmakolojik testler yapılabilir ve hücreler hastalara nakledilebilir. Böylece, her türden ES’nin izolasyonu ve amplifikasyonu, bir araştırma aracı ve dolayısıyla hücre tedavisi için bir araç haline geldi.
Teratom ve embriyonik kök hücrelerin keşfi
Embriyonik kök hücreler sonsuz bir hücre kaynağıdır. Öte yandan teratomlar, saç, diş ve birçok doku türü gibi tamamen farklılaşmış yapıları içeren farklı özelliklere sahip tümörlerdir. Bu tip tümörün bu özellikleri. Doğal evrimin bir taklididir. Teratomlar üzerine sistematik çalışmalar 1950’lerde mümkün oldu. Bilim adamları Leroy ve Stevens, 129 erkek fare tipinin testislerinde kendiliğinden teratom geliştirdiğini gözlemledi.
Teratomların agresif bir şekilde çoğalabilmeleri, yapılarındaki farklılaşmamış hücrelerden (embriyonik kanser hücreleri) kaynaklanmaktadır. Bu alanda öncü bir çalışmada araştırmacılar, yetişkin bir farenin beynine embriyonik kanser hücreleri enjekte ettiler ve farenin beyninde teratom oluştuğunu gözlemlediler. Bu deney, embriyonik tümör hücrelerinin bir teratom içindeki tüm hücre tiplerini oluşturabileceğini gösterdi. Böylece tümörün kültürlendiği ve embriyonik kanser hücrelerinin (EC) kendini yenileyebildiği ve tümör oluşturabildiği gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, farklılaşmış hücreler tümör oluşturmaz.
Stevents, farelerdeki tümörlerin gelişmekte olan germ hücrelerinden kaynaklandığını gösterdi. Bununla birlikte, EC hücreleri germ hücreleri ile aynı değildir ve germ hücreleri diğer hücre tiplerine farklılaşmaz. EC hücreleri, embriyoda gastrulasyon aşamasından önce görünen hücrelere benzer bir morfoloji gösterir. İşte embriyonik hücreler vücuttaki tüm hücreleri oluşturabilme yeteneğine sahiptir ve bu özelliğe pluripotens denir. İlk fare embriyoları rahim dışına implante edildi ve teratom gözlendi. Şaşırtıcı bir şekilde, fare embriyosundaki pluripotens, tümörijenez ile ilişkilidir.
1970’lerde EC hücreleri, in vitro elektrokarsinom eksplantlarından büyütüldü. EC hücrelerinin çalışmaları, embriyonik kök hücre nakli için zemin hazırladı. EC hücrelerinin başka bir hücre tipiyle birlikte kültürlenmesinin EC hücrelerinin pluripotenslerini korumalarına izin verdiği gözlemlenmiştir. Bunun için hücreler mitotik olarak inaktive edilmiş fibroblastlarla kültürlendi. Fibroblastlar, besinler ve büyüme faktörleri için besleyici hücreler görevi gördü.
EC hücrelerinin keşfinden sonra, 1981’de farelerde (embriyonik gelişim aşaması) blastositlerden pluripotent hücreler üretildi. Embriyonik kök hücrelerin özellikleri EC hücrelerine çok benzer. Çünkü embriyonik kök hücreler teratom oluşturma ve teratomda hücre tiplerine farklılaşma yeteneğine sahiptir.
Embriyonik kök hücre kullanımı ve etik tartışmalar
İnsan embriyonik kök hücrelerinin kullanımı için, bu teknik etik olarak tartışmalı hale geldi çünkü bir embriyodan bir hücre çıkarıldıktan sonra bir embriyo yaşayamaz. Çünkü bu süreç sonucunda cenin gelişimini sürdüremediği için kişinin hayatı söz konusu olmaktadır. Massachusetts’teki bir şirkette yapılan bir çalışmada insan embriyosundan hücre ayrımı sağlandı. Ancak bu işlemden sonra embriyolar yaşamaya devam edemezler. Kullanılan embriyo sayısını azaltmak için, çürüyen embriyo kaynak olarak dondurulur. Sonraki çalışmada embriyodan bir veya iki hücre elde edildi ve embriyonun gelişimini sürdürmesine izin verildi. Daha sonra bu strateji preimplantasyon genetik tanıda (rahime embriyo transferinden önce tanı) da kullanıldı. Öte yandan, bu teşhis prosedürü sadece sağlıklı embriyoları transfer etmeyi ve hastalığa neden olan mutasyonlara sahip embriyoları dışlamayı amaçlar. Ancak etik tartışmalar nedeniyle bu teknik yaygın olarak kullanılmamıştır. Aynı yıl, yetişkin bir insandan indüklenmiş pluripotent kök hücrelerin (iPSC’ler) üretilmesiyle insan embriyonik kök hücreleriyle ilgili çalışmaların önemi azaldı. iPSC hücreleri yetişkin insan derisinden elde edildiğinden, embriyonik kök hücreler gibi pluripotens gösterirler ve bunları elde etmek için embriyo kullanılmadığından etik açıdan tartışmalı değildirler. Bu nedenle iPSC hücreleri, embriyonik kök hücrelerin yerini alacak bir araştırma ve hücre tedavisi aracı olarak kullanılabilir.
İyi kalite uygulamaları altında üretilen insan embriyonik kök hücreleri artık mevcuttur. Dondurulmuş embriyolar, Avustralya’nın Brisbane kentinde bulunan ES Cell International adlı bir şirketten temin edilebilir. BioTime adlı bir California şirketi, bu hücrelerin moleküler özelliklerini analiz etti ve genomlarını sıraladı. Elde ettikleri verileri de yayınladılar.
İnsan kaynaklı pluripotent kök hücrelerin çoğalmasıyla, embriyonik kök hücreler bir araştırma aracı olmaktan çok altın standart olarak kullanılmaya başlandı. Bununla birlikte, embriyonik kök hücre uygulamaları artık geçerliliğini yitirmiştir. Çünkü embriyonik kök hücre yapmak için kullanılan tedaviler iPSC ile mümkün hale geliyor. Hastaların cilt hücreleri alınıp genetik mühendisliği yöntemleriyle yeniden programlandıktan sonra iPSC hücrelerine dönüştürülür. Bu şekilde, iPSC hücreleri ile bir hastalık modeli kurulabilir. Bu sayede birçok hastalık için ilaç tarama çalışmaları ve hücresel tedavi çalışmaları yapılmaktadır. Hücre tedavisi çalışmalarında hastalardan alınan hücreler iPSC hücrelerine dönüştürüldükten sonra hastalığa neden olan mutasyonun düzeltilmesi ve CRISPR-Cas9 gen düzenleme yöntemi kullanılarak hastaya aktarılması için çalışmalar devam ediyor. Kök hücre temelli tedavilerin ve bunlara dayalı teknolojilerin yelpazesinin önümüzdeki yıllarda artması olasıdır.
Kaynak:
1) İliç ve Ogilvie. Kısa inceleme: insan embriyonik gövdesi
Hücreler – ne yaptık? ne yapalım?
nereye gidiyoruz?. Kök hücreler. 1066-5099/2016
2) Marshak ve tabut. Kök hücre biyolojisi. 2001. Cold Spring Harbor Laboratuvarı Basın 0-87969-575-7/01.
yazar: Ayka Olkay
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]