Sağlık

  • Gen Düzenleme hakkında bilinmeyenler ve Gen Düzenlemek Etik midir

     

    Genetik hastalıklar tıp dünyasında belki de en önemli problemlerin başında gelir. Günümüzde birçok hastalığın nedeni kalıtımsal (ailesel veya genetik) olabilir. 1970’lerden beri süregelen genetik mühendisliği çalışmaları 2000’lerin başında insan genom projesinin tamamlanmasıyla adeta devrim yarattı. Yakın zamanda da CRISPR yöntemiyle gen düzenlemeyi başardık ve hemen ardından kaçınılmaz sorularla baş başa kaldık acaba insan tanrılaşıyor muydu? Gen düzenleme ile yüzyılın en büyük problemlerinden olan kanseri sonunda yenebildik mi veya bilim kurgu dünyasındaki süper kahramanları yaratabilir miydik? Öncelikle temel soruyla başlayalım nedir bu CRISPR?

    CRISPR

     

    Virüsler tek başlarına protein sentezleyecek organele (ribozom) sahip olmadıkları gibi tek başlarına üreme yeteneğine de sahip değillerdir dolayısıyla kapsüllerini, proteinlerini üretecek ve üremelerini sağlayacak konak hücrelere ihtiyaç duyarlar bunun bir yolu da genetik bilgiyi bakteriye enjekte edip kendisinin birebir kopyasını oluşturmaktır. Sonunda virüs bakteri içerisinde o kadar çoğalır ki bakteriyi patlatıp dışarı çıkar ve bir sonraki kurbanını bekler. Ancak bu savaş galibi belli bir savaş değildir. Bakteriler evrimsel süreçte buna karşılık CRISPR-cas9 denen moleküler bir silah geliştirmişlerdir. Burada cas9 enzimi moleküler bir makas işlevi görür ve virüsün genetik bilgisini spesifik olarak kendi DNA’sından çıkarır ve trajik sondan kurtulur.

    Burada önemli kısım DNA’nın spesifik olarak kesilebilmesidir yani bakteri DNA’yı rastgele değil de tam olarak gereken yerden kesip düzenler. Daha basitleştirmek için DNA editlemeyi (düzenleme) kabaca 3 evreye ayırabiliriz. Kesilecek yeri bul DNA’yı çift zincirden kes ve istediğin kodu oraya yapıştır. Enzimin keseceği bölgeyi belirtmek için enzime adresi belirtmemiz gerekir işte bu adresi belirten moleküllere mRNA (Messenger RNA) denir. Bu moleküller cas9 enzimine bağlandığında ise enzim DNA’nın ilgili bölgesini bulana kadar DNA’yı tarar ve sonunda doğru bölgeyi tıpkı bir makas gibi keserek yeni kodu oraya yapıştırır.

    Genetik hastalıklar söz konusu olduğunda protein üretim aksaklıkları katlanma sorunları hatalı protein üretimi gibi problemlerden bahsedilir. DNA’nın anlamlı bölgelerinden birinde meydana gelen nokta mutasyon (tek bir nükleotid de meydana gelen mutasyonlardır) o bölgeden üretilecek bütün proteinlerde hataya veya proteinin hiç üretilememesine neden olacaktır bu da beraberinde hastalık tablosunu doğuracaktır. Peki bu nokta mutasyonu CRISPR ile düzelttiğimizi düşünelim hastalık ortadan kalkacak mıdır? Cevabı bize zaman söyleyecektir. Her ne kadar henüz buna kesin bir yanıt veremesekte geçmişte başarılı ve başarısız girişimler olmuştur.

     

    Gen Düzenleme nedir

    Çin Halk Cumhuriyeti’nde yakın zamanda HIV (AIDS) virüsüne genetik olarak bağışık bebekler doğdu ancak henüz bu iddianın sonuçları gözlenmiş değil. Ancak genetik mühendislerinin önünde çözülmesi gereken farklı problemleri de var bunlardan biri de etik. Kimi bilim insanları için gen düzenleme dini ve ahlaki değerlere ters düşse de bazı bilim insanları için ise gelecek vadeden tıp dünyasını şekillendirecek potansiyele sahip. Gen düzenleme ile üstün bireyler tasarlanabilecek olması her ne kadar kulağa ürkütücü gelse de ileride hastalıklar ve kimi problemler için insanlığın yararına olabilir. 1997’de insan embriyolarının araştırma amaçlı olarak kök hücre eldesi için kullanımı Oviedo sözleşmesi ile yasaklanmıştır. Bu anlaşmaya imza atan ülkelerden biri de Türkiye’dir.

    Makalemi yaşanmış ancak konumuza uygunluğu açısından küçük bir değişiklik yapılmış bir hikaye ile bitirmek isterim isim vermem etik olmadığından ana kahramanımıza Meryem ismini verdim. Meryem 4 yaşında Fanconi anemisi ile dünyaya gelen bir kız çocuğu. Fanconi anemisi kısaca kemik iliği yetmezliği pigment bozukluğu ve ağrılarla seyreden genetik bir hastalıktır. Meryem’e en kısa zamanda kemik iliği nakli yapılması gerekiyor yoksa Meryem hayatını kaybedecek Meryem’e kemik uygun kemik iliği bulunamadı ve maalesef anne babasının iliği Meryem’ ile %100 uyumlu değil. Doktorlar annesi ve babasına daha önce denenmemiş bir yöntem önerir anne ve babasından alınacak yumurta ve spermleri birleştirip genetik olarak Meryem’in iliğine uygun olarak düzenleyerek Meryem’in gelecekteki kardeşini tasarlamayı önerirler ancak yöntemin denendiği bütün embriyolar hayatta kalamayacağı için başta sağlıklı olan embriyolar daha sonra kaybedilebilir.

     

    CRISPR nedir

    Diğer taraftan başarılı olunursa Meryem hayatta kalabilir aksi halde Meryem’i yakın zamanda kaybedebiliriz. Günümüzde Meryem gibi birçok hasta var CRISPR teknolojisi ise uçsuz bucaksız çalışma sahasıyla umut vadediyor genetik mühendisleri ise bir yandan çalışıp öbür yandan etik sorunlarla mücadele ediyor yalnız biz diğerlerinin farklı bir silahı var ki o da dini, dili, ırkı ne olursa olsun asıl önemli olanın insan kalabilmek olduğunu bilmemizdir etik problemler çözülene ve CRISPR teknolojisi insan sağlığı açısından kesin sonuçlar verene kadar önümüzde uzun bir süreç olduğu aşikar bu süre zarfında ise organ bağışı önemli bir rol üstleniyor yasiz Meryem’in anne babası olsaydınız? Kaynak : Mühendis Beyinler 

     
    Devamı..
  • Kök Hücre Nedir Hangi alanlarda kullanılır

     

    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:

    kök hücre nedir

     
    • 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: Kök hücre elde yöntemleri nelerdir

    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 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, endotelyalkök 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 , Mühendis Beyinler

     

     
    Devamı..

Son Makaleler

Popüler