Kök hücreler kullanılarak geliştirilen gerçeğinden farksız insan kalbinin ardından, bilim insanları bu sefer ıspanak bitkisini kalbe dönüştürmeyi başardı. Ispanağın çalışan insan dokusuna dönüştürülmesi, gelecekte kalbin yanı sıra birçok organın onarılmasında kullanılacak tedavi yöntemlerinin kapısını aralayabilir.
Worcester Politeknik Enstitüsü (WPI) tarafından gerçekleştirilen çalışma, doku mühendisliğinin en zorlayıcı kısmı olan damar sistemini geliştirmek için de yeni bir yöntem olarak beliriyor. Biomaterials dergisinde yayımlanan araştırmada yer alan WPI master öğrencisi Joshua Gershlak, “Damar ağı eksikliği doku mühendisliğindeki ana kısıtlayıcı faktör olarak beliriyor. Damar ağı olmadan çok fazla doku ölümü gerçekleşiyor” ifadesini kullandı.
Nasıl geliştirildi?
Bilim insanları bugüne kadar 3D yazıcıların da yardımıyla laboratuvar ortamında kemik, yapay organ ve damar sistemi oluşturmayı başarmıştı. Kafatası ve omur gibi nakilleri başlayan dokulara nazaran, damar ağı sistemlerinin tam fonksiyonlu hale getirilememesi nedeniyle organ nakilleri kısıtlı kaldı.
Ispanak yaprağının ince damarlar şeklinde kollara dağılan ağa sahip olması, hücrelere etkin bir şekilde besin ve su iletmesini sağlıyor. Bilim insanları da yaprakların damarlarını kopya ederek insan dokusunda kanın ilerlemesini sağlayacak bir sistem geliştirmeyi amaçladı. Bunun için laboratuvarda yaprağın bitki hücreleri alındı. Böylece geride selülozdan oluşan bir çerçeve kaldı.
Hücrelerinden arındırılan bitkiye daha sonra canlı insan hücreleri aktarıldı. İnsan hücreleri iskelet görevi gören yaprakta ve ince damarların etrafında yayıldı. Sonrasında bitkinin damarlarına sıvı ve besin enjekte edilerek başarıyla dolaşım yaşandığı görüldü.
Sonuçları ne olacak?
WPI tarafından yapılan çalışma bir yaprağın çalışan insan kalbini temsil eden bir yapıya dönüştürülmesini sağladı. Elde edilen sonuç yakın zamanda kalp nakli için gerekli yapay organların üretileceği anlamına gelmese de, en kritik aşama olan damar sistemi geliştirilmesinde önemli bir basamağı temsil ediyor. Bilim insanları ileride kalp krizi geçirmiş olan hastaların dokularını yenilemeyi ve diğer kalp hastalıklarının önüne geçmeyi umuyor. Tıpkı kan damarlarında olduğu gibi modifiye edilen yaprak damarları yenilenen dokunun tümüne kan ve oksijen taşıyacak. Böylece yeni nakledilen kalp dokusunun gelişmesi sağlanacak.
Araştırmacılar, benzer yöntemin farklı bitkiler üzerinde kullanılarak birçok organın tedavisinde kullanılabileceğini de belirtti. Örneğin, hücreleri alınan odun insan hücreleri ile yapay kemiğe dönüştürülebilecek.
WPI ekibinde yer alan Glenn Gaudette, “Yapacak daha çok işimiz var ama çalışmalar gelecek vaat ediyor… Çiftçilerin binlerce yıldır hasatını yaptığı bitkileri doku mühendisliği için kullanmak alanımızdaki birçok sorunu aşmamızı sağlayabilir” yorumunda bulundu.
Sağlık için nihai çözümün doğada saklı olduğuna kim şaşırır ki?