-1
imya, uzun dönem maddeyi mükemmel hale getirmek amacıyla doğanın işlemlerini taklit ederek ve hızlandırarak, arı olmayanı arılaştırmaya ve değersiz metallerden altın elde etmeye çalıştı. Simyacılar ise, felsefe ya da bilgelik taşını ölümsüzlüğe ilaç ve her şeyi altına dönüştüren araç olarak gördü, asırlarca onu aradılar. Artık fiziko-kimya alanındaki simya 18.yüzyıldan bu yana ortadan kalkarak 20. yüzyılda yerini biyolojik simyaya bıraktı. Bugün, değersiz metallerin yerini kök hücreler, altının yerini farklılaşmaya uğramış doku-organ hücreleri ve simyacının yerini de modern yöntemlerle çalışan bilim adamları aldı. Ulaşılmak istenen amaç yine aynı, biyolojik felsefe taşını bularak insanoğlunu ölümsüzlüğe ulaştırmak.
Kök hücreler, organizmanın yaşamı boyunca kendiliğinden bölünme yeteneği olan hücrelerdir. Kök hücreler, potansiyel olarak şekil ve fonksiyonları farklı olan olgun hücreler (sinir, deri, kalp, kas hücresi gibi) geliştirme yeteneğine sahiptirler. Uygun koşullar ya da uygun uyaranlar altında kök hücreler organizmayı oluşturan bir çok farklı hücre tipine farklılaşabilirler. Kök hücre tanımını karşılaması için, hücrenin şu özellikleri taşıması gerekir: 1.Farklılaşmamış yani özel yapısal şekillere dönüşmemiş ve olgunlaşmış hücrelerin antijenlerini oluşturmaması, 2.Kendini yenileme yeteneğinde ve çoğalabilen yapıda olması, 3. Canlıda ve canlı dışında işlevsel ön hücrelere dönüşebilen (multipotent) yeterlilikte olması, 4. Köken dokuyu düzeltebilen ve o dokuyla bütünleşebilecek hücreleri oluşturma yeteneğinde olmalıdır. Bunlar içinde en önemlisi, belli durumlar altında kendini yenileyebilme yeterliliğidir.
Kök hücreler, insanlarda farklı kaynaklardan elde edilebilirler. Tıbbi nedenlerle yapılan düşükler sonrası cenin dokularından, genellikle kısırlık tedavisi için uygulanan canlı dışı dölleme ile (IVF) elde edilen embriyolardan, bedensel hücre çekirdeklerinin insan ya da hayvan yumurtasına aktarılarak elde edilen hibrid embriyolardan ve erişkin durumdaki organizmadan kök hücreler elde edilebilmektedir. Cenin-embriyonal dokulardan elde edilen kök hücrelerin kullanımı hakkında etik tartışmalar çok yoğundur ve bu tartışmalar araştırmaları sınırlamaktadır.
Kök hücreleri tanımlamak için bir çok terim kullanılır. Bu terimler kök hücrelerin yaşayan canlıdaki (in vivo) davranışına veya laboratuar koşulları altındaki (in vitro) durumuna göre değişir. Örneğin, döllenmiş bir yumurta totipotent olarak adlandırılır. Yani, daha sonra gelişebilecek tüm diğer hücre tiplerini oluşturma yeterliliğini tam olarak kendinde bulundurur. Döllenmiş yumurta olgun bir organizma meydana getirene kadar bölünür ve farklılaşır. Bölünme ve farklılaşma bir arada yürür. insanları da içeren erişkin memeliler 200’den fazla farklı hücre bulundururlar. Bu hücreler, tek tip DNA içermelerine rağmen, sadece şekilsel değil aynı zamanda işlevsel olarak da farklılıklar gösterirler. Sinir hücreleri (nöronlar), kas hücreleri (myositler), deri (epitelial), kan hücreleri (kırmızı kan hücreleri, monositler, lenfositler... ), kemik hücreleri (osteoistler) ve kıkırdak hücreleri (kondrositler) bunlardan bazılarıdır. Diğer hücreler, embriyonal gelişme için esas olmakla birlikte embriyonun vücudunun bütünlüğüne katılmazlar. Bunlar embriyo dışı dokular, göbek bağı, göbek kordonudur. Bu hücrelerin tümü tek bir totipotent-zigot ya da döllenmiş yumurtadan meydana gelir. Pluripotent terimi, bir çok bilim insanı tarafından embriyonun üç başlangıç (germ) hücre tabakalarından (mezodem, endoderm, ektoderm) köken alan hücreler için kullanır. Bu üç germ hücre tabakası vücudun tüm hücrelerinin embriyonal kaynağıdır (Şekil 1). Yani, pluripotent terimi herhangi bir özelleşmiş tip hücre yapma yeterliliğini içeren hücrelerdir. Doğal olarak embriyonal gelişim esnasında ve laboratuar durumları altında bu özellikleri gözlenebilir.
Unipotent hücre terimi genellikle erişkin organizmadaki bir hücre için kullanılır. Anlamı bu kök hücrenin yalnızca tek bir hücre yönünde farklılaşma yeteneğinde olduğudur. Ancak, erişkin kök hücrelerinin bir çoğu uygun ortam sağlandığında farklılaşabilirler. Hasar görmemiş dokuda unipotent olan hücreler, normal durumda bir hücre tipine farklılaşabilir. Bu şekilde dokunun bütünlüğü ve devamlılığı sağlanmış olur. Yine de, eğer doku hasar görürse ve birden fazla hücre tipinin gereksinimi olursa, hasarı düzeltmek için pluripotent kök hücreleri aktif duruma geçebilirler. Progenitor hücreler ise embriyonun gelişimi esnasında, farklılaşmış hücrelere dönüşmeden önceki öncül hücre tipleridir.
Embriyo Kök Hücreleri
Embriyo kök hücreleri kökenlerine göre tanımlanırlar. Embriyo gelişiminin en erken aşaması blastosit olarak adlandırılır. Özellikle, embriyon kök hücreleri rahim duvarına yapışmadan önceki aşamada blastositin iç hücre kitlesinden köken alırlar. Embriyon kök hücreleri kendiliğinden çoğalabilirler ve pluripotenttirler. Bu özelliği ile daha sonra tüm bedeni oluşturacak olan üç başlangıç hücre tabakasının oluşumunu sağlarlar. insan bir sperm hücresiyle canlı dışında döllendiği zaman, önceden tahmin edilebilir aşamalardan geçer. 24-25 saat sonra, zigot (döllenmiş yumurta) ilk bölünmesini yaparak iki hücreli embriyo meydana getirir. 16 hücreli aşamada embriyo morula (dut) olarak adlandırılır. Bu morula aşamasından sonra farklılaşma başlar. iç hücre kitlesi ve dışta yer alan trofoktoderm belirginleşir. içteki hücreler embriyonun bedenini oluştururken, dışarıdaki hücreler embriyonun gelişimini desteklerler. insanlarda ilk haftanın sonunda iç hücre kitlesinden embriyonal kök hücreler elde edilirler. ikinci embriyonal haftada insanda moleküler ve hücresel değişiklikler ortaya çıkar. insanda 8-9.günde embriyo rahim duvarının içine yerleşmeye çalışır. Bu aşamada iç hücre tabakası tabakalarına ayrılır (gastrula). insanlarda üçüncü haftanın sonuna doğru ektoderm, endoderm ve mezoderm iyice belirginleşerek, belli zamanlarda özel genlerin aktive olmasıyla veya aktivitesinin baskılanmasıyla erişkin insandaki doku ve organlar ortaya çıkar. Ektodermden, merkezi sinir sistemi (beyin ve omurilik), derinin dış hücre tabakası, göz merceği ve saydam tabakası, ağız burun boşluğunu kaplayan hücreler, hipofiz bezinin bir kısmı, böbrek üstü bezi merkezini oluşturur. Nöral ark hücreleri ise pigmentli deri hücreleri, arka kök duyusal ganglionları, omurilik boyunca uzanan sinir hücresi kümelerine dönüşürler. Ortada yer alan mezodermden, iskelet, düz ve kalp kası, böbrekler, idrar yolları, üreme organları ve yolları, kemik iliği, kan, yağ, kemik ve kıkırdak dokusu, vücut boşluklarında yer alan bağ dokuları oluşur. içte yer alan endodermden, sindirim sistemi ve solunum yolları epiteli, karaciğer, pankreas, tiroid, timüs ve paratiroid bezleri, idrar kesesi ve idrar yolları epiteline farklılaşırlar.
Beş günlük blastositler embriyon kök hücre (EKH) kültürlerini oluşturmak için kullanılırlar. Normal bir beş günlük insan embriyoları, in vitro olarak 200-250 hücreden oluşurlar. Bu hücrelerin çoğunluğunu da trofoblastlar oluşturur. Kültürden EKH’lerin elde edilmesi için, trofoktoderm mikro cerrahi ya da trofoblastları parçalayan özel antikorlarla uzaklaştırılır. Bu aşamada, geriye kalan iç hücre kitlesi 30-34 adet hücreden oluşur. Bu hücreler kök hücre çalışmalarında kullanılır.
insan embriyonal germ hücreleri (EGH), insan EKH’lerinin özelliklerinin bir çok özelliğini göstermelerine rağmen, belli bir özel hücre grubuna farklılaşmaları nedeniyle ayrılırlar. insan EGH’leri primordial germ hücrelerinden, olgun yumurta ve sperm hücreleri meydana geldiği embriyo kısmından elde edilirler. insan EKH ve EGH’leri canlı dışında uzun süreli normal kromozom sayısı (karyotip) ile kendiliğinden çoğalıp yenilenebilir. insan EKH’nin çoğalma yeteneği EGH’lerine göre daha fazladır.
Bugün EKH araştırmalarında en önemli sorunlarından biri insan EKH ve EGH’lerinin özel bir hücre tipine nasıl farklılaştırılacağıdır. insan EKH’leri erişkin kök hücreleri ile karşılaştırıldığından en önemli üstünlükleri, EKH’lerin canlı dışında sınırsız çoğalma yeteneğine sahip olmalarıdır. Doku nakli için kullanıldığında, insan EKH’lerinin olası bir dezavantajı teratomlar gibi iyi huylu tümörlerin oluşumunu tetiklemesidir. Farklılaşmamış hücrelerden dolayı bunun olabileceği düşünülmekte ve doku nakli yapıldığında, aktarılan dokudaki farklılaşmamış ve istenmeyen hücrelerin temizlenmesinin bu riski azaltacağı düşünülmektedir.
Tümünü Göster