Kök Hücre Nedir?
Çoğu hücre, kırmızı kan hücreleri gibi belirli işlevleri yerine getirmek için uzmanlaşmıştır. Kanda vücudumuzun etrafında oksijen taşırlar, ancak bölünemezler. Kök hücreler büyüdükçe vücut için yeni hücreler sağlar ve hasar gören veya kaybolan özel hücrelerin yerini alır. Bunu yapmalarını sağlayan iki benzersiz özellikleri vardır: Yeni hücreler üretmek için defalarca bölünebilirler. Bölündükçe bedeni oluşturan diğer hücre türlerine dönüşebilirler [1].
Şekil1: Daha fazla kök hücre veya özel hücreye yol açan bir kök hücreyi gösteren bir çizim.
Kök hücrelerle ilgili araştırmalar, 1960'larda Toronto Üniversitesi'nden Kanadalı biyologlar Ernest A. McCulloch, James E. Till ve Andrew J. Becker tarafından elde edilen bulgulardan doğdu[2]. 2016 itibariyle, kök hücrelerin kullanıldığı tek yerleşik tıbbi tedavi, ilk olarak 1958'de Fransız onkolog Georges Mathé tarafından gerçekleştirilen hematopoietik kök hücre transplantasyonudur.Ancak 1998'den beri insan embriyonik kök hücrelerini kültürlemek ve farklılaştırmak mümkün olmuştur. Bu hücrelerin izole edilmesi süreci tartışmalı bir konu çünkü tipik olarak embriyonun yok edilmesiyle sonuçlanıyor. Embriyonik kök hücrelerin izole edilmesine yönelik kaynaklar bazı Avrupa ülkeleri ve Kanada'da kısıtlanmıştır, ancak İngiltere ve Çin gibi diğerleri araştırmayı desteklemiştir[3].
Kök Hücre Türleri
Üç ana kök hücre türü vardır [4].
Embriyonik kök hücreleri
Yetişkin kök hücreler
Uyarılmış pluripotent kök hücreler
Embriyonik kök hücreleri
Embriyonik kök hücreler, embriyo büyüyüp bir bebeğe dönüşürken yeni hücreler sağlar. Bu kök hücrelerin pluripotenttir, bu da vücuttaki herhangi bir hücreye dönüşebilecekleri anlamına geliyor [4].
Yetişkin kök hücreler
Yetişkin kök hücreler, bir organizma büyüdükçe ve hasar gören hücrelerin yerini alması için yeni hücreler sağlar.Yetişkin kök hücrelerin multipotenttir, yani vücuttaki herhangi bir hücreye değil, yalnızca bazı hücrelere dönüşebilirler. Örneğin:
Kan ('hematopoietik') kök hücreler sadece kandaki çeşitli hücre türlerinin yerini alabilir.
Deri ('epitel') kök hücreleri, cildimizi ve saçımızı oluşturan farklı hücre türlerini sağlar[5].
Şekil 2: Vücuttaki farklı kök hücre türlerini gösteren bir çizim.
İndüklenmiş pluripotent kök hücreler
İndüklenmiş pluripotent kök hücreler veya "iPS hücreleri", bilim adamlarının laboratuvarda ürettikleri kök hücrelerdir.'Uyarılmış', deri veya kan hücreleri gibi normal yetişkin hücreleri alınarak ve kök hücreler haline gelmeleri için yeniden programlanarak laboratuvarda üretildikleri anlamına gelir. Tıpkı embriyonik kök hücreler gibi, pluripotenttirler, bu nedenle herhangi bir hücre tipine dönüşebilirler [6].
Kök Hücreler Neden Faydalıdır?
Kök hücrelerin çeşitli kullanımları vardır. Bunlardan bazıları;
Canlıların nasıl çalıştığına ve hastalık sırasında farklı hücre türlerinde neler olduğuna ilişkin temel biyolojiyi anlamamıza yardımcı olmak
Vücudumuzun doğal olarak değiştiremeyeceği kayıp veya hasar görmüş hücreleri değiştirmek
Hücrelerin vücuttaki belirli işlevler için nasıl uzmanlaştığını incelemek
Eğer kök hücre gelişimini anlarsak, bu süreci yeni hücreler, dokular ve organlar oluşturmak için kopyalayabiliriz. Kök hücrelerden doku ve organ yapıları geliştirebiliriz, bunlar daha sonra nasıl işlediklerini ve farklı ilaçlardan nasıl etkilendiklerini öğrenmek için incelenebilir[7].
Şekil 3: İnsan embriyonik kök hücreleri. (A: Henüz farklılaşmamış kök hücre kolonileri. B: Sinir hücreleri, farklılaşma sonrası bir hücre tipi örneği.)
Kök Hücre Tedavileri
Hücreler, dokular ve organlar bazen hastalık, yaralanma ve genetik koşullar nedeniyle kalıcı olarak hasar görebilir veya kaybolabilirler. Kök hücreler, hasar gören veya kaybolan hücrelerin yerine daha sonra vücuda nakledilebilen yeni hücreler üretmenin bir yolu olabilir. Yetişkin kök hücreler şu anda bazı durumları tedavi etmek için kullanılmaktadır. Örneğin;
Kan kök hücreleri, talasemi gibi bazı kan sorunları olan kişiler ve tedavi sırasında kendi kan kök hücrelerini kaybetmiş kanser hastaları için sağlıklı kan hücreleri kaynağı sağlamak için kullanılır.
Deri kök hücreleri, ciddi yanıkları olan kişiler için yeni deri oluşturmak için kullanılabilir.
Yaşa bağlı makula dejenerasyonu, kök hücrelerin gelecekte yeni bir tedavi şekli olarak kullanılabileceği bir hastalık örneğidir. Hastalığın bulunduğu kişiler, retinadaki Retina pigment epitel (RPE)hücreleri yüzünden görüşlerini kaybediyorlar. Bilim adamları, laboratuvarda yeni RPE hücreleri üretmek için indüklenmiş pluripotent kök hücreleri kullanıyor ve bu hücreler daha sonra hasarlı hücreleri değiştirmek için bir hastanın gözüne yerleştirilebiliyor.
Günümüzde, hasarlı organlar bir donörden sağlıklı organlar alınarak değiştirilebilir, ancak bağışıklık sistemi onu yabancı bir şey olarak gördüğü için bağışlanan organlar vücut tarafından reddedilebilir. Hastanın kendisinden üretilen indüklenmiş pluripotent kök hücreler, reddedilme riski daha düşük olan yeni organları büyütmek için kullanılabilir [8][9].
Avantajlar
Kök hücre tedavileri, tedavi edilen hastalığın veya rahatsızlığın semptomlarını azaltabilir. Semptomların azalması, hastaların hastalık veya durumun ilaç alımını azaltmasına izin verebilir. Kök hücre tedavisi aynı zamanda topluma kök hücre anlayışını ve gelecekteki tedavileri ilerletmek için bilgi sağlayabilir [10].
Dezavantajlar
Kök hücre tedavileri, nakilden önce kişinin önceki hücrelerini çıkarmak için radyasyona ihtiyaç duyulması nedeniyle veya hastanın bağışıklık sisteminin kök hücreleri hedef alabilmesi nedeniyle immünosupresyon gerektirebilir. Ayrıca, ihtiyaç duyulan hücre tipini elde etmek de zordur, çünkü bir popülasyondaki tüm hücreler aynı şekilde farklılaşmaz. Farklılaşmamış hücreler, istenen tiplerin dışında dokular oluşturabilir. Bazı kök hücreler de transplantasyondan sonra tümör oluşturur [10].
Kaynakça:
Atala A, Lanza R (2012-12-31). Handbook of Stem Cells. Academic Press.
ecker AJ, McCULLOCH EA, Till JE (February 1963). "Cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells".
Ralston, Michelle (July 17, 2008). "Stem Cell Research Around the World". Pew Forum on Religion & Public Life. Pew Research Center. Archived from the original,2009
Schöler HR (2007). "The Potential of Stem Cells: An Inventory". In Nikolaus Knoepffler, Dagmar Schipanski, Stefan Lorenz Sorgner (eds.). Humanbiotechnology as Social Challenge. Ashgate Publishing.
Zomer HD, Vidane AS, Gonçalves NN, Ambrósio CE (2015-09-28). "Mesenchymal and induced pluripotent stem cells: general insights and clinical perspectives". Stem Cells and Cloning.
Ferreira L (2014-01-03). "Stem Cells: A Brief History and Outlook". Stem Cells: A Brief History and Outlook - Science in the News.
Shenghui, H. E., Nakada, D., & Morrison, S. J. (2009). Mechanisms of stem cell self-renewal. Annual Review of Cell and Developmental,
Yu J, Vodyanik MA, Smuga-Otto K, Antosiewicz-Bourget J, Frane JL, Tian S, Nie J, Jonsdottir GA, Ruotti V, Stewart R, Slukvin II, Thomson JA (December 2007). "Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells". Science.
Ian Murnaghan for Explore Stem Cells. Updated: 16 December 2013 Why Perform a Stem Cell Transplant?
"Latest Benefits of Stem Cells in 2020 - Poseidonia Healthcare". Poseidonia Healthcare. 2020