Embriyonik Kök Hücrelerin Özellikleri - DERS KİTABI CEVAPLARI

Yeni Yayınlar

Eylül 07, 2018

Embriyonik Kök Hücrelerin Özellikleri

Edit
 DERS KİTABI CEVAPLARINA BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ! 

Embriyonik Kök Hücrelerin Özellikleri 

Son yıllarda, embriyonik kök hücrelerin hastalıkların tedavisinde kullanılma potansiyeli ve bu konudaki etik tartışmalar üzerine dergilerde çok sayıda haber yer aldı. Embriyonik kök hücreler nedir? Embriyonik kök hücrelerin kullanımıyla ilgili etik tartışmalar neden ortaya çıkmıştır?


Embriyonik kök hücreler (ES), erken evredeki embriyodan türevlenen, pluripotensi özelliği (vücuttaki herhangi bir hücre tipine farklılaşma özelliği) gösteren bir hücre hattıdır ve pluripotensi özelliğini kazanmaları için ek bir müdahale gerekmez. Homojen bir kök hücre popülasyonu olarak laboratuvar ortamında çoğaltılabilirler ve çoğalmaları ile ilgili herhangi bir limit yoktur. Diğer hücre hatlarının aksine, stabil bir kromozom yapsına sahiptir ve yaşlanma belirtileri göstermez. Çoğalmalarının ilerleyen evrelerinde de özelliklerini kaybetmez ve embriyoyu oluşturmak için embriyogenez aşamasına katılabilirler.

Embriyonik Kök Hücrelerin Özellikleri
Embriyonik Kök Hücrelerin Özellikleri 

ES hücrelerinin laboratuvar ortamında çoğaltılabilmesi; hücreler üzerinde gen düzenlemesi analizleri, hücre yenilenmesi ve farklılaşması mekanizmalarının anlaşılmasına olanak verir. İç ve dış faktörlerin kombinasyonu ile ES hücreleri çoğalır ve farklılaşır. Bu faktörlerin anlaşılması, embriyonik kök hücrelerin laboratuvar ortamında farklılaşmasının kontrolünü sağlayacaktır. Farklılaşma etkili bir şekilde kontrol edilebilirse, hücreler üzerinde farmakolojik testler yapılabilir ve hücreler hastalara nakledilebilir. Böylece tüm türlerden ES izolasyonu ve çoğaltılması, bir araştırma aracı ve sonrasında hücresel terapi aracı olmuştur.

Teratokarsinomalar ve Embriyonik Kök Hücrelerin Keşfi

Embriyonik kök hücreler, sonsuz bir hücre kaynağıdır. Teratokarsinomalar ise, saç ve diş gibi tamamen farklılaşmış yapıları, çok sayıda doku tipini içeren değişik özellikte tümörlerdir. Bu tömör türünün bu özellikleri; normal gelişimin bir taklitidir. Teratokarsinomalar üzerine sistematik çalışmalar, 1950’li yıllarda mümkün hale geldi. Leroy ve Stevens adlı bilim insanları, erkek farelerin 129 türünde testislerde kendiliğinden teratokarsinomanın oluştuğunu gözlemlediler.
Teratokarsinomaların agresif şekilde çoğalabilmeleri, yapılarında bulunan farklılaşmamış hücrelerden (embriyonik karsinoma hücreleri) kaynaklıdır. Bu alanda öncü olan bir çalışmada, araştırmacılar embriyonik karsinoma hücrelerini yetişkin bir farenin beynine enjekte etmişlerdir ve farenin beyninde teratoma oluştuğunu gözlemlemişleridir. Bu deney, embriyonik karsinoma hücrelerinin, teratoma içerisindeki tüm hücre tiplerini oluşturabildiğini göstermiştir. Böylece, tümörün nakledilebilir olduğu, embriyonik karsinoma hücrelerinin (EC) kendini yenileyebildiği ve tümör oluşturabildiği gözlenlenmiştir. Buna rağmen, farklılaşmış hücreler tümör formu oluşturmazlar.

Stevents farelerde oluşan tümörün, gelişmekte olan germ hücrelerinden kaynaklandığını göstermiştir. Fakat, EC hücreleri germ hücrelerine benzemez ve germ hücreleri başka hücre tiplerine dönüşmez. EC hücreleri, embriyoda gastrulasyon evresinden önce oraya çıkan hücrelere benzer morfoloji gösterir. Buradaki embriyonik hücreler vücuttaki tüm hücreleri oluşturacak potansiyele sahiptir ve bu özellik pluripotensi olarak adlandırılır. Erken dönemdeki fare embriyoları rahim dışında bir bölgeye nakledilmiştir ve teratokarsinoma gözlemlenmiştir. Şaşırtıcı şeklide, fare embriyosunda pluripotensi tümör oluşumuyla ilişkilidir.

1970’li yıllarda teratokarsinoma eksplantlarından EC hücreleri laboratuvar ortamında çoğaltılmıştır. EC hücreleri ile yapılan çalışmalar ES hücre kültürü için zemin hazırlamıştır. EC hücrelerinin başka bir hücre tipiyle beraber kültüre edilmesinin EC hücrelerinin pluripotensi özelliğini sürdürmesini sağladığı gözlemlenmiştir. Bunun için hücreler mitotik olarak inaktive olan fibroblastlarla kültüre edilmiştir. Fibroblastlar, besinler ve büyüme faktörleri açısından besleyici hücre görevi yapmıştır.

EC hücrelerinin keşfinden sonra, 1981 yılında fare blastositlerinden (embriyonun bir gelişim evresi), pluripotent hücreler üretilmiştir. Embriyonik kök hücrelerin özellikleri, EC hücrelerine oldukça benzer. Çünkü embriyonik kök hücreler de teratokarsinoma oluşturma ve teratokarsinoma içerisindeki hücre tiplerine farklılaşabilme potansiyeli taşır.



Embriyonik Kök Hücrelerin Kullanımı ve Etik Tartışmalar

İnsan embriyonik kök hücrelerin kullanımı için, embriyodan bir hücre alındıktan sonra embriyonun yaşamına devam edememesi nedeniyle bu teknoloji etik açıdan tartışmalı hale gelmiştir. Çünkü, bu işlemin sonucunda, embryo gelişimine devam edemediği için, bir insanın hayatına son verme durumu söz konusu olur. Massachusetts’te bir şirkette yapılan çalışmada, insan embriyosundan bir hücrenin ayrılması başarılmıştır. Fakat bu işlemden sonra embriyolar yaşamına devam edememiştir. Kullanılan embriyo sayısını azaltmak için ise, parçalanmış olan embriyo kaynak olarak dondurulur. Devamındaki çalışmada, embriyodan bir ya da iki hücre elde edilmiş ve embriyonun gelişimine devam etmesi sağlanmıştır. Daha sonra bu strateji pre-implantasyon genetik tanıda (embriyonun rahime aktarılmasından önce yapılan tanı işlemi) da kullanılmıştır. Bu tanı işlemi ise, sadece sağlıklı embriyoların transferini ve hastalık yapıcı mutasyon taşıyan embriyoların elenmesini amaçlar. Fakat etik tartışmalar nedeniyle bu teknik yaygınlaşamamıştır. Aynı yıl, yetişkin bir insandan uyarılmış pluripotent kök hücrelerinin (iPSC) üretilmesiyle insan embriyonik kök hücre çalışmalarının önemi azalmıştır. Çünkü iPSC hücreleri yetişkin bir insanın derisinden elde edilir, embriyonik kök hücreler gibi pluripotensi özelliği gösterir ve elde etmek için embriyolar kullanılmadığı için etik açıdan tartışmalı değildir. Bu nedenle, iPSC hücreleri, ES hücrelerinin yerine araştırma aracı ve hücresel tedavi olarak kullanılabilir.

Günümüzde iyi kalite uygulamaları koşulları altında üretilmiş insan ES hücreleri mevcuttur. Brisbane Avustralya’da ES Cell İnternational isimli bir şirkette dondurulmuş embriyolar bulunmaktadır. Kaliforniya’da bulunan BioTime isimli bir şirket, bu hücrelerin moleküler özelliklerini analiz etmiş ve genomlarını dizilemişlerdir. Elde ettikleri dataları da yayınlamışlardır.

İnsan uyarılmış pluripotent kök hücrelerinin yaygınlaşmasıyla, ES hücreleri araştırma aracı yerine altın standart olarak kullanılmıştır. Fakat, ES hücre uygulamaları modası geçmiş bir hal almıştır. Çünkü, ES hücreleri yapılarak kullanılan terapiler iPSC kullanılarak da yapılabilir hale gelmiştir. Hastaların deri hücreleri alınıp genetik mühendisliği yöntemleriyle programlandıktan sonra iPSC hücrelerine dönüştürülür. Bu sayede, iPSC hücreleriyle hastalık modeli oluşturulabilir. Bu yolla çok sayıda hastalık için, ilaç taraması çalışmaları ve hücresel tedavi çalışmaları yapılmaktadır. Hücresel tedavi çalışmalarında hastalardan alınan hücreler iPSC hücrelerine dönüştürüldükten sonra, CRISPR-Cas9 gen düzenleme yöntemiyle hastalık yapıcı mutasyonun düzeltilmesi ve hastaya nakledilmesine yönelik çalışmalar sürmektedir. Önümüzdeki yıllarda kök hücreye dayalı tedavi yöntemleri ve buna dayalı teknolojilerin kapsamının genişlemesi olasıdır.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder