3D Yazıcı ile Vücut Parçaları Üretilebilecek

Üç boyutlu yazıcıdan (3D Printer) taze çıkmış bu kulağın dış kıvrımları ve kesitleri kompleks görülebilir ancak içindeki yapı ve sistemle karşılaştırıldığında basit bile kalabilir. Kulağı yapan ‘Entegre doku-organ yazıcısı’ adı ile bilinen ITOP (integrated tissue-organ printer ) 3D yazıcı sistemi, canlı hücreleri kullanarak yapay vücut parçaları işlemeyi sağlıyor.

Araştırmanın üretim ve test aşamaları tüm detayları ile Nature Biotechnology’de yayımlandı. Araştırmacılar daha önceden de canlı hücreler kullanarak yazıcı çıktıları üretmeyi başarmıştı, ancak bu çalışmaya kadar jelatinimsi küçük canlı materyal parçalarından fazlası üretilememişti.

Bu zorluğun ise iki temel sebebi var; birincisi canlı parçalar büyüdükçe parçalanmaya daha müsait oluyorlar çünkü birbirlerine tutunmalarını sağlayan moleküler organizasyondan mahrum olabiliyorlar. İkincisi ise daha iç kısımlarda veya yüzeyden uzak kısımlarda kalan hücrelerin oksijen yetersizliğinden ölmesi veya sağlıklı biçimde yaşamına devam edememesi sorunudur. ITOP sistemi ise, bugünkü bilinen yaşamsal boyutlarda, üstelik hücrelerin bir arada sağlıklı şekilde yaşayabildiği vücut parçalarının üretilmesini sağlıyor.

Sistem ilk olarak, yapısal destek sağlayabilecek sertlikte bir madde ile hücre-dostu (hücre sağlığına zararsız) bir hidrojel (su bazlı jelimsi) yapışkanı birbirine karıştırıyor. Daha sonra bu yapay dokunun içinde oksijen kanalı olarak işleyecek boşluklar bırakıyor, böylelikle yüzeyden uzak kalan hücreler de oksijen yetmezliğinden ölüme terk edilmemiş oluyor.

Araştırmacılar ITOP ile üretilmiş olan kemik, kas ve kıkırdak dokuyu farelere ve sıçanlara implant ettiklerinde, yazıcı ürünü bu materyallerin kan tedariği aldıklarını ve iç yapılarının doğal dokuya benzemeye başladığını gözlemlediler.

Keşfi gerçekleştiren bilim insanları şimdi FDA (Food and Drug Administration) ile işbirliği içinde insan deneylerine başlamayı hedefliyor. Bununla amaçlanan şey ise, ihtiyacı olan insanlara ihtiyaç duydukları vücut kısımlarını sağlıklı şekilde sağlamak ve hatta belki değiştirmek.

 


Kaynak :

  1. Bilimfili,
  2. Hyun-Wook Kang, Sang Jin Lee, In Kap Ko, Carlos Kengla, James J Yoo & Anthony Atala A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity Nature Biotechnology (2016) doi:10.1038/nbt.3413 Received 27 July 2015 Accepted 19 October 2015 Published online 15 February 2016

Laboratuarda Yaratılan Hücreler Kullanılarak Bir Hayvan İçerisinde Organ Üretildi!

Laboratuvar üretimi organların yerleştirilmesine bir adım daha yaklaşıldı. Bilim insanları ilk kez, canlı bir hayvana nakledilen laboratuvar üretimi hücrelerden tam fonksiyonlu bir organ geliştirdiler. Araştırmacılar, hastalıklara karşı korunmak için hayati önemi olan T hücreleri olarak bilinen bağışıklık hücrelerini üreten ve kalbin yanında bulunan bir organ olan timusu ürettiler.
Bilim insanları gelecekteki araştırmalarla birlikte, bu buluşun zayıf bir bağışıklık sistemi olan insanlar için yeni tedavilere ışık tutabileceğini ümit ediyorlar. Edinburg Üniversitesi Rejeneratif Tıp Merkezi (MRC) araştırma ekibi bir fare embriyosundan fibroblast denen hücreleri çıkardı. Yeniden programlama denilen bir teknik kullanarak, fibroblastları tamamen farklı bir hücre çeşiti olan timus hücrelerine dönüştürdüler.
Yeniden programlanmış hücreler, timus hücreleri gibi görünmek için biçim değiştirdiler ve ayrıca laboratuardaki T hücrelerinin gelişimini desteklemeyi başardılar. Bu, sadece timus hücrelerinin yapabildiği özelleşmiş bir işlevdi.
Araştırmacılar, yeniden programlanmış hücrelerle diğer ana timus hücre türlerini karıştırdıklarında ve onları bir fareye yerleştirdiklerinde, hücreler yapay bir organa dönüştü. Yeni organ, sağlıklı bir yetişkindeki timusla aynı yapıya, karmaşıklığa ve işleve sahipti. Bu, bilim insanlarının yeniden programlamayla vücut dışında oluşturulan hücrelerden üretilen ilk, bütün halde yaşayan bir organdı.
Doktorlar gösterdi ki, timus bozuklukları olan hastalar, doğumdan sonra timus organı nakliyle ya da fazladan bağışıklık hücresinin aşılanmasıyla tedavi edilebilirler. İki durumda da donör eksikliği ve alıcının doku eşleşmesi problemi gibi sorunlar var.
İlerideki gelişmelerle birlikte, araştırmacılar, laboratuar üretimi hücrelerinin, zayıf bağışıklık sistemi bulunan insanlar için timus nakli tedavisinin temelini oluşturabileceğini umuyorlar. Bu teknik, hücre terapilerinde de kullanılabilecek hastayla uyumlu T hücrelerin laboratuarda üretimi için bir imkan sunabilir. Bu tür tedaviler, nakil sonrası bağışıklık sistemlerinin yenilenme oranını hızlandırmaya yardım ederek, kemik iliği nakli hastaları için faydalı olabilir.
Bu buluş, timusun düzgün bir şekilde gelişmesini engelleyen genetik koşullarla doğan bebekler için umut vaat ediyor. Timus, yaşlanmayla birlikte bozulmaya başlayan ilk organ olduğu için, bu yöntemle yaşlılara da yardım edilebilir. Çalışma, Nature Cell Biology dergisinde yayımlandı. Edinburg Üniversitesi Rejeneratif Tıp Merkezi(MRC)’nden araştırmanın başındaki isim Profesör Clare Blackburn şunları söyledi:
“Araştırmamız, klinik açıdan kullanışlı yapay timusun laboratuarda üretilmesi hedefine ulaşmak için önemli bir adım olduğunu gösterdi.”
Rejeneratif Tıp Merkezi(MRC) başkanı Dr.Rob Buckle şöyle söylüyor:
“Bu heyecan verici bir çalışma ama bu işlemin insanlarda kullanımının elverişli hale gelmesi için, güvenli ve sıkı kontrollü bir biçimde yeniden üretilebilmesinden önce, çok daha fazla çalışmaya gerek olacaktır.”
Kaynak:
  1. ScienceDaily
  2. Bredenkamp, N., Ulyanchenko, S., O’Neill, K. E., Manley, N. R., Vaidya, H. J. &Blackburn, C. C. Sep 2014 In : Nature Cell Biology. 16, 9, p. 902-8 7 p.

Organlarımız farklı hızlarda yaşlanıyor

Yaşlılık üzerine bilimsel çalışmalar yapan Dr. A. Ori ve ekibi insan vücudunda farklı organların farklı hızlarla yaşlandığını belirledi.

organlar

Cell Systems’ta yayımlanan bilimsel çalışma yaşlılık konusunda şimdiye kadar bilinen olguları yıktı. Genel olarak organların aynı hızla yaşlandığı sanılıyordu. Bu çalışmayla organların farklı hızlarda yaşlandığı ortaya çıkarılmış oldu. Yapılan son çalışmalarsa yaşlanmayla beraber proteinlerle ilgili meydana gelen değişikliklerin organlar arasında çeşitlilik gösterdiğini ortaya çıkardı.

Örneğin karaciğerdeki hücreler sık sık yenilendiği için bu hücrelerdeki proteinler de sık sık yenileniyor. Ancak beyindeki nöronlar çoğalmadığı için bu hücrelerdeki proteinlerde meydana gelen hasarlar zamanla çoğalıyor ve proteinlerin işlevlerini daha hızlı kaybetmesiyle sonuçlanıyor. Bu durum, hasarlı proteinlerin oranının beyinde karaciğerden daha yüksek olmasına yol açıyor.

Kaynak:

Ori A, Toyama B, Harris MS, Bock T, Iskar M, Bork P, Ingolia NT, Hetzer MW, Beck M. Integrated Transcriptome and Proteome Analyses Reveal Organ-Specific Proteome Deterioration in Old Rats. Cell Systems 1(3): 224–237, 2015.