Kök Hücre ve Tıbbi Uygulamaları



Gizem Yılmaz, MSc - Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü - Necmettin Erbakan Üniversitesi

Kök hücre düşünüldüğünde yaşamımızın kökenini oluşturur. Patolojinin öncülerinden Dr. Rudolph Virchow’un dediği gibi “Her hücre bir hücreden meydana gelir”. Bu kaynağın en başında zigot bulunur. Bu oluşum en yüksek farklılaşma kapasitesine sahip totipotent hücredir ve kısa süre içerisinde bir organizmayı oluşturan hücre, doku ve organlara farklılaşır(Şekil1).


Kök hücreler bir canlı vücudunda kendini yenileyebilme, farklılaşabilme ve çoğaltabilme özelliğine sahip hücrelerdir. Birçok farklı hücre tipine dönüşebilme ve kolay nakledilebilme özellikleri sayesinde rejeneratif tıp uygulamalarında ilgi odağı olmuştur. Kök hücre çalışmaları, ilk olarak 1960'larda hematopoetik kök hücrenin keşfi ile başlamıştır. Daha sonra bu alanda yapılan çalışmalar, alınan olumlu sonuçlar neticesinde günümüze kadar gelmiştir.


İnsan ömrünü uzatmanın yolunun, doğum sonrası atılan plasentalarda, kordon hücrelerinde olduğunu söyleyen ülkemiz bilim adamlarından Prof. Dr. Süreyya Tahsin Aygün, kök hücre çalışmalarının öncülerindendir. Kendisi 1950-1960’lı yıllarda hayvanlarda fötal greftler ve kordon kanı greftleri ile çeşitli hastalıkların tedavisinde araştırmalar yapmış ve çeşitli tıp dergilerinde yayınlamıştır. İlk olarak 1967 yılında tanımlanan embriyonal karsinoma hücrelerinin kültür ortamında çoğaltılması kök hücre çalışmalarında ileri doğru atılmış önemli bir adım olmuştur(1).


Aynı zaman diliminde; in vitro fertilizasyon kliniklerinden alınan embriyolar kullanılarak insan embriyonik kök hücrelerinin üretilmesine yönelik çalışmalar da başlamıştır. İlk insan embriyonik kök hücreleri 1998`de kültüre edilebilmiştir. Bu kök hücrelerin gelecekte, bazı hastalıkların tedavisinde kullanılabilme ihtimallerin artması, bilim çevrelerinde büyük bir heyecan yaratırken, henüz çözümlenememiş etik sorunlar kök hücre çalışmaları için ciddi bir direnç yaratmıştır(2).

Kök hücreler farklılaşma kabiliyetlerine göre totipotent, pluripotent ve multipotent kök hücreler şeklinde sınıflandırılır. Yüksek telomeraz aktivitesine sahip olması sebebiyle rejeneratif tıp için en önemli hücre tiplerinden birisi pluripotent kök hücrelerdir. Bu özellikleri sayesinde hücre replikasyonu ve aktivasyonunda azalma gözlenmez. Bu hücreler embriyonun blastosist aşamasındaki iç hücre kitlesinden elde edildiklerinden embriyonik kök hücre olarak da adlandırılırlar. Etik sorunlar yarattığından dolayı tıp uygulamalarında indüklenmiş pluripotent kök hücreler daha fazla kullanılmaktadır.


İndüklenmiş pluripotent kök hücreler organizmanın somatik bir hücresinin alınıp, transkripsiyon faktörleri ile yeniden programlama sonucu elde edilen hücrelerdir. İlk olarak Yamanaka ve arkadaşları tarafından Oct 3⁄4, Sox-2, Klf-4, c-Myc, (Yamanaka faktörleri, OSKM faktörleri) genleri kullanılarak retroviral gen aktarım metodu ile indüklenmiş pluripotent kök hücre elde etmeyi başarmışlardır. Öncelikle fibroblast hücresinden daha sonraki çalışmalarda ise birçok farklı somatik hücreden indüklenmiş pluripotent kök hücre elde edilmiştir. Bu hücrelerin embriyonik kök hücreler ile aynı özelliklere sahip olduğu anlaşılmıştır(Şekil2).



İPK hücrelerini bilimsel çalışmalarda ve hücresel tedavi araştırmalarında kullanılabilecek üç temel alan bulunmaktadır. Bunlar insan hastalık modellenmesi, rejeneratif tıp çalışmaları ve ilaç araştırmalarıdır(3).


Multipotent kök hücreler de rejeneratif tıp uygulamalarında sıklıkla kullanılan hücreler olmuştur. Multipotent kök hücreler tek bir germ tabakasında farklılaşmaya programlanmış olup kendini yenileyebilme özelliğine sahip erişkin hücrelerdir. Multipotent kök hücreler somatik kök hücreler olup; kemik iliği, kas, göz, sinir, karaciğer ve deri gibi dokularda bulunabilir. Hematopoetik ve mezenkimal kök hücreler multipotent kök hücrelerdir.


Hematopoetik kök hücreden tüm kan hücrelerinin oluşması mekanizması hematopoez adı verilmektedir. Bu hematopoetik kök hücrelerin kaderini sitokinler, transkripsiyon faktörleri, epigenetik düzenleyiciler, sinyal dönüştürücüler, apoptotik ve antiapoptotik düzenleyiciler belirler(Şekil3).


Mezenkimal kök hücreler osteoblastlara, kıkırdak hücrelerine, kas hücrelerine, yağ hücrelerine, sinir hücrelerine ve pankreas beta hücrelerine farklılaşma yeteneğine sahip multipotent kök hücrelerdir. Birçok sitokin ve büyüme faktörleriyle bu hücrelere farklılaşma olur. Kemik iliği, MKH’ler için ana kaynak sayılmaktadır. Kas dokusu, diş pulpası, karaciğer, kordon kanı, kordon stroması, plasenta, amniyon sıvısı, sinoviyal sıvı, hatta periferik kandan da izole edilebilirler. Özellikle ağır hasar durumlarında, kemik kırıkları, multi organ yetmezlikleri hallerinde periferik kandan izole edilmektedirler(4).


Mezenkimal kök hücrelerinin immünmodülatör etkileri ve immün yanıtı düzenlemeleri sayesinde Graft Versus Host hastalığının (GVHD) oluşumunu engellediği gözlenmiştir. Bu yüzden birçok organ ve doku nakillerinde graft ile beraber mezenkimal kök hücreler verilmektedir ve olumlu sonuçlar alınmaktadır(Şekil4).



Kıkırdak defektleri ile ilgili cerrahi uygulamalarda da kök hücreler kullanılmaktadır. Microfructure denilen kemiklerde küçük kırıklar oluşturarak kıkırdak oluşumunu sağlayan yöntemle birlikte mezenkimal kök hücreler kullanılarak alınan sonucun gözle görülebilir oranda artırıldığı kanıtlanmıştır.


Nörolojik hastalıklarda, MKH'ler özellikle omurilik yaralanmaları, MS, Parkinson ve Amiyotrofik Lateral Skleroz (ALS) gibi hastalıkların tedavisinde ilgi çekici olmuştur. MS, kişinin bağışıklık sistemindeki bozukluk sonucu beyin ve omurilikte çok sayıda plakların oluşmasıyla ortaya çıkan bir hastalıktır. İlerlemiş MS hastaları üzerinde otolog mezenkimal kök hücre uygulanmış ve hastaların büyük çoğunluğunda iyileşme gözlenmiştir.


Akut Miyokard Enfarktüsü, Parkinson, ALS ve MS gibi nörodejeneratif hastalıklar, Osteogenesis imperfekta, osteoartrit, Plastik Cerrahi, Kistik Fibrozis, Talasemi gibi kalıtsal hastalıklar, Diyabet, Crohn hastalığı, Karaciğer Sirozu gibi birçok hastalığın tedavisinde kök hücreler uygulanmaktadır. Ülkemizde kemik iliği nakli bekleyen yüzlerce hasta bulunmaktadır. Bir umut ışığı olmak için siz de kök hücre bağışlayın!






Kaynakçalar

(1) Cells, A. S. (2012). Yetişkin Kök Hücrelerin Dünü ve Bugünü. Atatürk Üniversitesi

Veteriner Bilimleri Dergisi, 7(3), 231–236. https://doi.org/10.17094/avbd.79188 (2) Şimşek, Ö. (2012). Yetişkin Kök Hücrelerin Dünü ve Bugünü. Atatürk Üniversitesi

Veteriner Bilimleri Dergisi, 7(3), 231–236.

(3) Avcılar, H., Saraymen, B., Özturan, O. Ö., & Köker, M. Y. (2017). Embriyonik Kök Hücreler ve İndüklenmiş Pluripotent Kök Hücreler. Asthma Allergy Immunology. https://doi.org/10.21911/aai.22

(4) CANNAZİK, O., & POLAT, B. (2014). Kök Hücre ve Veteriner Hekimlikte Uygulama Alanları. Atatürk Üniversitesi Veteriner Bilimleri Dergisi, 9(3), 198–205. https://doi.org/10.17094/avbd.39020

Şekil 1. https://www.promocell.com/cells-in-action/some-human-mesenchymal-stem-cells- are-more-equal-than-others-origins-and-differences/

Şekil 2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590909006328 Şekil 3. http://e-wiki.org/tr/images/Hematopoeza

Şekil 4. http://www.bloodjournal.org/content/119/21/4820

358 görüntüleme

Türkiye'nin Tek Popüler Genetik Bilim Dergisi

Bezelye Dergi ISSN: 2587-0173

Bizi Takip Et
  • Beyaz Facebook Simge
  • Beyaz Instagram Simge
  • White Twitter Icon
  • Icon-gmail
  • kisspng-white-logo-brand-pattern-three-d
  • images
  • medium
  • Dergilik
  • YouTube

© 2019 by Bezelye Dergi