Kök Hücre Nedir

Kök hücre, mitoz bölünmeyle özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilen ve kendini yenileme yeteneğine sahip olan, bütün çok hücreli canlıların doku ve organlarını oluşturan ana hücre türleridir. Kendini yenileyebilen kan hücrelerinin varlığı ilk kez 1950’li yıllarda gösterilmiştir olsa da bugün kullandığımız anlamdaki kök hücrenin tanımı 1961 yılında deney hayvanları üzerinde yürütülen çalışmalar üzerinde yapılabilmiştir.

Kök hücrelerin ortak özellikleri şunlardır:

• Kendiliklerinden uygun bir büyüme ortamında yetişebilirler.
• Çoğalma yetenekleri vardır.
• Başka hücrelere farklılaşıp bu türün devamı niteliğinde türler üretebilirler.
• Kendilerini yenileyebilir veya kendi hücre topluluklarının devamını sağlayabilirler.
• Vücudun bir yerindeki zedelenmeyi takiben bu dokuyu onarabilme ve onu işlevsel hale getirebilme potansiyeline sahiptirler.

Kök hücre çeşitleri nelerdir?

Kök hücreler farklılaşma özelliklerine göre 3’e ayrılır:

• Totipotent (sınırsız sayıda farklılaşma yeteneği olanlar): Bu tür hücreler ancak embriyoda bulunurlar ve hemen her türlü vücut hücresine dönüşebilme yetenekleri vardır.
• Pluripotent (sınırlı sayıda farklılaşabilen): Organizmada birçok dokunun oluşması veya onarımı yeteneğine sahip hücrelerdir.
• Unipotent : Tek bir yönde farklılaşabilirler.

Kök hücreler neden önemlidir?

Kök hücreler diğer bütün hücrelerden farklı olarak iki özelliğe sahiptir :

1. Hücre bölünmesiyle kendini uzun zaman boyunca yenilemektedirler.
2. Belirli fizyolojik ya da deneysel koşullar altında kalp kası gibi, insülin sentezleyen pankreas hücreleri gibi spesifik işlevleri olan hücrelere dönüşebilirler.

Kök hücre elde yöntemleri nelerdir?

1)Embriyonik kök hücre: 

Döllenmeden sonra oluşan “zigot” denilen iki hücreli oluşumdan embriyonik kök hücreler gelişmektedir. Döllenmeden sonra aşağı yukarı 5 gün içerisinde yaklaşık 150 hücreli “blastosit” denen içi boş bir küre meydana gelmektedir. Blastosit küçük kum zerrecikleri gibi hücrelerden ibarettir ve iki tip hücre kapsamaktadır; trofoblast ve merkezde bulunan hücre kümesi. Merkezdeki hücre kümesi bir araya gelerek embriyonik kök hücreyi meydana getirirler. Embriyonik kök hücreler de tüm yetişkin hücre tiplerine dönüşebilirler.

2) Fetal kök hücre:

Potansiyel kök hücre kaynaklarından biri de erken fetal dokudur. Embriyo döllenmeyi takiben yaklaşık 7-8 haftalık iken “fetüs”adını alır. Düşük yapan kadınlardan elde edilen ve sınırsız sayıda bölünebilip, kendini yenileme özelliğine sahip olan kök hücre tipleridir. Bu hücreler, pluripotent yapıda yani gerekli koşullar sağlandığında çeşitli hücre türlerine dönüşebilen kök hücrelerdir. Gelişimin 4-5. haftasında embriyonik germ hücreleri over ve testislerde yumurta ve sperm oluşumunu sağlamaktadır. Embriyonik germ hücrelerinin elde edilmesi ve kültürünün yapılması kavramı ilk kez 1998 yılında ortaya çıkmıştır. İzolasyon ve kültür sonrası bu germ hücrelerinin blastosit hücre kümesi içindeki hücrelerden elde edilen kök hücrelerle aynı özellikleri taşıdığı görülmüştür. Fakat bazı çalışmalarda saptanan kanıtlar embriyonik germ hücrelerinin farklı hücre tiplerine dönüşebilme yeteneklerinin daha sınırlı olabileceğini öne sürmektedir.

3) Erişkin kök hücre:

 Erişkin kök hücreler embriyo ve fetüsten alınan hücrelerden farklıdır ve doğumdan sonra insan ya da hayvanlarda gelişen dokularda bulunur. Bununla birlikte bu hücrelerin elde edildiği en uygun yer bazı kemiklerin merkezinde yerleşmiş olan kemik iliğidir. Kemik iliği genelde üst kalça kemiğinin arkasında “krista iliaca” denen kemik bölümünden alınır. Kemik iliğinde; hematopoetik kök hücreler, endotelyal kök hücreler ve mezenkimal kök hücreleri de içeren farklı tipte kök hücreler yer almaktadır. Hematopoetik kök hücrelerin kanı; endotelyal kök hücrelerin vasküler sistemi(arterler ve venler) ve mezenkimal kök hücrelerin kemik, kıkırdak, kas, yağ ve fibroblastları oluşturduğu bilinmektedir.

Kemik iliği dışındaki yetişkin kök hücre kaynakları:

Göbek kordon kanı: Göbek kordonu beyin ve kemik iliğindeki benzer erişkin dokulara kıyasla daha kolay ulaşılabilir ve çoğalma potansiyeli daha yüksek bir kök hücre kaynağıdır.

Bebek dişi: Göbek kordon kanından ya da bebek dişinin altındaki etsi yapıdan alınan kök hücreler erişkinlerden elde edilen hücrelerden daha genç kök hücrelerdir. Kültür ortamında birçok erişkin hücreden daha fazla çoğalma yeteneğine sahip olan bu hücreler farklı dokuları meydana getirme özelliğine sahiptirler

Yağ hücreleri: Yurt dışında birçok merkezde estetik amaçla yapılan yağ alma operasyonlarında elde edilen materyalden izole edilen kök hücreler de yine kişiye yönelik olarak gerektiğinde kullanılmak üzere saklanmaktadır.

Son zamanlarda kök hücrelerin birbirine dönüşebilme özelliği hakkında, bazı kök hücrelerin gelecekte şu an varolandan daha fazla hücre biçimlendirme özelliğine sahip olabileceği öne sürülmektedir. Yani yalnızca kanı şekillendirme özelliği bilinen kemik iliğindeki erişkin kök hücrelerin hasar görmüş karaciğer, böbrek, kalp, akciğer ve diğer organların yenilenmesine de katkı sağlayabileceği düşünülmektedir. Bu düşünce son derece heyecan verici olmasına karşın bilim adamlarınca büyük tartışmalara yol açmakta ve kök hücrelerin potansiyelleri ve embriyonik kök hücrelerle karşılaştırılması konusunda dikkatli ve özenli yapılmış çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Kök hücre ile tedavi edilebilen hastalıklar nelerdir?

• Kalp-damar ve Akciğer Hastalıkları
• Sinir Sistemi Hastalıkları
• Parkinson Hastalığı
• Kas – İskelet Sistemi Hastalıkları
• Şeker Hastalığı

 Kök hücre uygulamasının riskleri nelerdir?

• Doku uyuşmazlıkları meydana gelebilir.
• Embriyonik kök hücrelerle çalışıldığında,kök hücrelerin çoğalmaları kontrol altına alınamazsa kanser oluşturma riski oluşabilir.
• Kök hücre teknolojisinin tüm hastalıklar için insan üzerinde denenmemiş olmasından dolayı sonuçlarının ne olacağının tam olarak kestirilememektedir.

İlk Kök Hücre Başarısı (Muhammer Elek)

Kök hücrenin hastalıkların tedavisindeki ilk başarısı maymunlar üzerinde gerçekleşti. Araştırmacılar, bir tek hayvanın kendi deri hücrelerinden yapılan kök hücre benzeri uyarılmış pluripotent kök hücrelerden (iPSCs) yeni kemik yapmanın mümkün olduğunu ilk kez gösterdiler. 15 Mayıs tarihinde the Cell Press journal Cell Reports Adlı dergide maymunlarda yapılan bu çalışmada iPSCs tümörleri bazı risk tohumları ortaya çıkarmıştır, ancak bu talihsiz sonuç bağışıklığı baskılanmış farelerdeki çalışmalara göre daha az muhtemel olur ve dolayısıyla daha iyi ve daha sağlıklı çalışmalar olur.

Akciğer ve Kan Enstitüsü ve Ulusak Kalp Uzmanı Cynthia Dunbar “Biz, insanların fizyolojik ilişkilerine yakın olan küçük bir maymunu(al yanaklı bir Macaque’yi) alarak pluripotent kök hücre tedavilerini test etmek için bir hayvan modeli oluşturma fikrini başardık” dedi . “Biz farklılaşmamış otolog iPSCs lerle meydana gelmez denilen bir tür tümör oluşumunu ‘teratom’ u göstermek için bu modeli kullandık; Bununla birlikte, tümör oluşumu, çok yavaş ve çok ılımlı şekilde verilen iPSCs çok sayıda gerekti. Ayrıca, yeni kemik muhtemel klinik uygulaması için bir model olarak, otolog iPSCs üretilebilirliğini gösterdik.”

Otolog gerçeğine karşılık gelir herhangi bir doku tipi-bu durumda kemik edildi daha sonra alınan çok bireyden türetilen üretebilen iPSCs. Bu doku onarımında bu hücrelerin kullanımı reddini önlemek için uzun vadeli veya muhtemelen toksik bağışıklık baskılama ilaçları ihtiyaç olmaz demektir.

Araştırmacılar ilk yanaklı makaklarda alınan deri hücreleri yeniden programlamak için standart bir reçete kullanılır. Daha sonra, ilk önce pluripotent kök hücrelerin progenitörlerinin, kemik gibi daha özel olarak hareket potansiyeline sahip hücreler oluşturmak için bu hücrelere sürülmesi. Bu progenitör hücreler daha sonra doldurmak veya kemik yeniden teşebbüs rekonstrüktif cerrahlar tarafından kullanılmakta olan seramik iskelelerinin üzerine ekilmiştir. Ve işe yaradı; maymunlar yeni kemik büyüdü.

Önemli olarak, araştırmacılar, kemik “kök hücre”. Diğer deneylerde almış maymunlarda geliştirilmiş herhangi bir teratoma yapıları, farklılaşmamış iPSCs doza bağlı bir şekilde bir şekilde teratom yaptığı bildirmektedir.

Araştırmacılar bu yaklaşıma dayalı tedaviler büyük konjenital kemik defektleri veya diğer travmatik yaralanmalar olan insanlar için özellikle yararlı olabileceğini söylüyorlar. Kemik yerine o davranır durum hayatı tehdit olmadığını verilen kök hücre tedavileri için kullanımda “insan ilk” bir ihtimal olmasına rağmen, bir primatta bulgular rejeneratif tıbbın klinik doğru yolda önemli bir adımdır.

“Pluripotent veya diğer high-risk/high-reward generatif hücre tedavilerinin geliştirilmesi için büyük bir hayvan klinik modeli kesinlikle doku entegrasyonu veya hominginde, tümör oluşumu riski ve immünojenisite sorunlarını çözmek için gerekli,” dedi Dunbar. “In vitro veya derinden bağışık yetmezliği olan farelere insan kökenli hücrelerin test sadece bu önemli klinik öncesi güvenlik ve verimlilik sorunları modeli olamaz.”

NIH ekibi şimdi karaciğer, kalp, ve sırasıyla hepatit C, kalp yetmezliği ve kronik granülomatöz hastalık, nihai klinik denemeler için beyaz kan hücrelerine makak iPSCs farklılaşması üzerinde işbirlikçileri ile çalışıyor.

Kaynak : Cell Press Dergisi