Kök Hücre Nedir?

Farklı genetik yapıya sahip tüm insanlar, tıbbi gereksinimleri açısından da değişimler gösterir. Günümüzde, aynı hastalık için her bireye aynı tedavi uygulamanın doğru bir yaklaşım olmadığı ve kişiye göre tıbbi müdahalede bulunmanın önem taşıdığı sıkça vurgulanmaktadır. Bu konuda geliştirme çalışmaları devam ederken atılan en önemli adımlardan biri adını sıkça duyduğumuz kök hücre çalışmalarıdır.

Belirli bir işlev görmek üzere özelleşmemiş olan kök hücreler; uzun zaman boyunca bölünüp kendilerini yenileyebilirler ve özelleşmiş hücre türleri meydana getirebilirler. Herhangi bir görev için farklılaşmadıklarından dokuya özgü olarak bir işleve sahip değillerdir. Örneğin bir kök hücre kalp kası hücresi gibi vücuda kan pompalayamaz, ancak kan pompalayacak hücrelerin oluşumuna sebebiyet verebilir. Benzer bir şekilde kırmızı kan hücreleri gibi kan dolaşımına oksijen taşıyamazlar ancak bu hücrelerin oluşumunu sağlayabilirler.

Hücrelerin farklılaşması, embriyo aşamasından itibaren yaşamımızı sağlayabilmek için önem taşıyan bir fonksiyondur. Vücudumuzdaki tüm hücreler aynı genetik yapıya sahip olmasına rağmen farklı işlevler gören hücrelere sahibiz. Tüm organlarımızda, dokuya özgü işlev gören hücrelerimiz bulunur. Bunun sebebi, embriyoyu oluşturan hücrelerin geçirdiği farklılaşmalardır. Yumurta ve spermin birleşmesiyle oluşan zigot, vücudumuzdaki tüm hücre tiplerini oluşturabilme potansiyelini taşır. Embriyodaki kök hücreler aşama aşama farklılaşıp özelleşmiş tipteki hücreleri oluşturur.

Farklılaşma nasıl sağlanır?

Farklılaşmanın aşamaları hücrenin içinden ve dışından gelen sinyallerle gerçekleştirilir. Hücrenin genleri tarafından kontrol edilen iç sinyaller hücresel yapılar ve fonksiyonlar için gerekli talimatları bulundurur. Farklılaşma için gerekli hücre dışı sinyallerse diğer hücrelerden yayılan kimyasal sinyalleri, komşu hücrelerle fiziksel teması ve mikroortamdaki molekülleri içerir. Farklılaşma süresince sinyallerin etkileşimi, gen ifadesini kısıtlayan ve hücre bölünmeleri boyunca iletilebilen epigenetik işaretlerin kazanılmasına sebep olur.

Embriyonik kök hücreler

En fazla bölünme kapasitesine sahip olan kök hücreler, embriyonun blastosit aşamasından elde edilen “embriyonik kök hücreler ”dir. Kök hücre çalışmalarının büyük çoğunluğunu oluşturan embriyonik kök hücreler, 1998 yılında insanda da elde edilmiştir. İnsan embriyonik kök hücreleri tüp bebek merkezlerinde kullanılmayan embriyolardan elde edilir. Embriyodan izole edilen hücreler laboratuvar koşullarında gerekli sinyaller sağlandığında neredeyse her hücre tipine dönüşebilir.

Hem farklılaşma yeteneğinin fazla olmasından, hem de laboratuvar koşullarında kolayca büyütülebildiğinden embriyonik kök hücreler kişiselleştirilmiş tıp çalışmalarının gözdesi oldular. Ancak embriyoların insan uterusuna yerleştirilirse, insan olma kapasitesinin olması embriyonik çalışmalarla ilgili etik sorunlar doğuruyor. Bu nedenle erişkin kök hücreler izole edilerek kök hücre araştırmaları tercih ediliyor.

Erişkin kök hücreler

Ana görevi bulundukları doku hasar gördüğünde tamirde görev almak olan erişkin kök hücreler, embriyonik gelişimden sonra farklı doku türlerinde bulunan kök hücrelerdir. Bölünüp kendilerini yenileyebilen bu hücrelerin bulundukları organın dokusu dışında hücre tipine dönüşebilme kabiliyetleri sınırlıdır. Erişkin kök hücreler uzun zamandır tedavi amacıyla kullanılmaktadır. Örneğin kemik iliğinden alınan kan yapıcı kök hücrelerin nakledilmesiyle yapılan tedaviler kırk yılı aşkın süredir uygulanmaktadır.

Erişkin kök hücreler embriyonik kök hücre gibi davranacak şekilde programlanıyor

Son yıllarda çalışmalarda ağırlık kazanan bir diğer kök hücre tipiyse “uyarılmış pluripotent kök hücreler”dir. Bu hücreler dokuya özgü erişkin kök hücrelerin yeniden programlanarak embriyonik kök hücre gibi davranmasının sağlanmasıyla elde edilmiştir. Yeniden programlayıcı faktörleri kök hücrelere enjekte edebilmek için virüsler kullanılır. Virüs kullanımı kanser riski taşıdığı için bu tipteki kök hücrelerin kullanımının yaygınlaşması için ileri araştırmaların yapılması ve güvenilir olduğundan emin olunması gerekiyor.

Kök hücre çalışmalarından elde edilen veriler vücudun nasıl çalıştığını anlamamıza yardımcı olur. Vücudun doğal çalışma mekanizması gözlemlenip taklit edilerek hasar görmüş organların tamirine katkı sağlanabilir. Bilim insanları, kişiselleştirilmiş tıbbın önünü açacak bu teknolojinin çığır açacak veriler sağladığını düşünüyor. Kök hücre teknolojileri kullanılarak ileride neredeyse tüm hastalıklara tedavi stratejisi geliştirilebilir.