Doku Mühendisliği Nedir?

Kök hücre uygulamaları ile beraber doku mühendisliği de son yıllarda adını sıkça duyduğumuz bir meslek haline gelmiştir. Doku mühendisliği alanında Amerika Birleşik Devletleri’nden sonra ülkemizde de oldukça önemli çalışmalar yapılmıştır. Tedavi alanlarını değiştirebilecek yöntemlerden bir tanesi olarak karşımıza çıkan doku mühendisliği, tıp alanında gelinen son noktalardan olmuştur.

Bazen televizyonlarımızda da karşımıza çıkan, bir laboratuvar ortamında, bazı hayvanların sırtlarından ya da vücutlarının herhangi bir bölgesinden yedek parça üretilmesini, doku mühendisliği mümkün kılıyor. Buna ek olarak, İngilizcede “scanner” terimine karşılık gelen birtakım yazıcılar kullanılarak print edilebilen dokularda üretilebilir hale gelmiştir. İlerleyen zamanlarda da insan vücudundaki eksik olan bölümler doku mühendisliği ve etik onaylar alındığı takdirde yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanabilir. Adeta bir bilim mucizesi olan doku mühendisliği hakkında daha detaylı bilgi edinmek istiyorsanız, yazımızın devamını okuyabilirsiniz.

Doku Mühendisliği Ne Demek?

Doku ya da organlarında hasar olan hasta insanlara nakledilmek adına laboratuvar ortamında oluşturulan dokuların meydana getirilmesini inceleyen ve bu alanda çalışmalar yapan bilim dalına “doku mühendisliği” denir. Potansiyel olarak gücü her gün daha da artan doku mühendisliği ile beraber organ naklinin unutulması ve bununla yanında yeni ilaçların üretilmesi beklenen gelişmelerdendir.

Dokunun boyutlarına ya da tipine göre hücrelerin doku oluşturabilecek bir şekilde bir araya gelmesi haftalar da alabilir saniyelerde. Boyutu 0,0001 santimden 10 santime kadar olan dokuların üretilmesi laboratuvar ortamında mümkündür.

İlginizi Çekebilir: Sezar Şifreleme Nedir?

Yapı iskeletine, biyoreaktörlere ve sağlıklı hücrelerin kolay bir şekilde elde edilmesi için uygun kaynağa gereksinim duyan doku mühendisliğinin üretimi olan bu dokuların, uzun ömürlü olabilmeleri adına iyi bir şekilde korunması gerekir. Böylelikle doku reddinin de önüne geçilmiş olunur. Hastalıklı olan ya da hasar almış olan dokuların onarılması için 3 temel unsur bulunuyor. Bu unsurları şu şekilde sıralayabiliriz:

• Hasarlı ya da hastalıklı olan dokunun kendi kendini yenileyebilmesi adına dokunun bulunduğu yerde geliştirilmesi,

• Kültür ortamından geçirilmiş veya yeni izole olmuş hücrelerin nakil edilmesi,

• Laboratuvar ortamında geliştirilmiş, yapısal bazı iskelet yapıları ve hücrelerden oluşmuş dokuların nakil edilmesi.

Hücre bazlı nakillerde, kümeleri oluşturmak için vericiden ya da hastadan hücreler alınır ve bunlar ile dokular oluşturulur. Hücre oluşturmak için hasta ya da vericiden alınan hücreler, doku nakli işlemlerinde biyobozunur bir yapı iskelesinde birlikte kullanılarak laboratuvar şartlarında üç boyutlu bir doku oluşumu sağlanır. Laboratuvar ortamında meydana getirilen doku kültürü olgun faza geldiği zaman hastaya nakledilir. Oluşturulan bu hücre kümeleri bozunuma uygun bir yapı iskelesi ile bir araya getirilerek bireye nakledilebileceği gibi direkt olarak hasarlı ya da hasta dokulara da enjekte edilebilir.

Lokal doku onarımı adına somatik hücreleri uyarmak ve yardımcı olmak adına yapı iskelelerini hasarlı ya da hasta dokulara doğrudan nakletme işlemine “yerinde yenileme tekniği” adı verilmiştir. Hastalardan alınan otolog hücreleri, bir başka türden sağlanan ksenogenik hücreler ve donörden alınan ve hasta ile immünolojik benzerlik göstermeyen allogenik hücreler, hücre transplantasyonu için gerekli olan kaynaklardır.

Olgunlaşma aşamasının farklı bölümlerinde bulunan hücre popülasyonlarının kombinasyonları (kök ve progenitör hücreler dahil) bu sürece katılabilir. Diğer bazı yöntemlerde ise kök hücrelerin izolasyonu ve zenginleştirilmesi gerçekleştirilir. Allogenik hücreler cilt ülserleri, karaciğer ve diyabet tedavisinde başarılı bir şekilde yer almıştır. Laboratuvar koşullarında canlı deri kullanılarak yapılan FDA onaylı iki ürün, diyabet ve venöz cilt ülseri hastalığını tedavi etmek için kullanılmıştır. Bu iki üründen ilki insan sünnet derisinden yapılan yenidoğan cilt fibroblastlarıdır. Bu fibroblastlar, hücre kültürü ortamında geliştirilir ve yapı üzerinde polilaktid wurstite adı verilen bir madde üzerine inşa edilir. Hücreler, deri tabakasına benzer hale gelinceye kadar biyoreaktörde kültür içinde tutulur.

Bir bilim mucizesi olan doku mühendisliğinde, karaciğer ve pankreas hasarlarının tedavi edilmesi, deri nakli işlemlerinin deride meydana gelen deformasyonları tedavi etmesinden daha zordur. Karaciğer ve pankreas hasarlarının oluşması için gelişmesi gereken hücrelerin oluşturulması bir miktar daha zordur.

Doku Mühendisliği Çalışmaları Nelerdir?

Doku mühendisliğinin çalışma alanlarını daha açık bir şekilde şöyle sıralamak mümkündür:

• Derin yaralar ya da derin yanıklar için greft oluşturmak ve bu greftleri nakletmek.

• Parkinson hastalığı için dopamin üretmesine yardımcı olan hücreler polimerik matriksin içine hapsedilir ve daha sonrasında hastaya nakledilir.

• Kornea naklinin gerçekleştirilmesi için donör azlığından dolayı, doku mühendisliği ile kornea hücreleri geliştirilir ve hastaya nakledilir.

• Alzheimer olan hastalar için büyüme faktörü olan hücreler geliştirilir ve hastaya nakledilir.

Bütün bunların yanında kan damarı, kemik ve kıkırdak doku gibi dokuların da doku mühendisliği ile yeniden üretilebilmesi mümkündür.