Öldürücü hastalıkların birçoğu, ya- şam için vazgeçilmez olan bazı hücre ve dokuların, bir daha asla normale döndü- rülemeyecek biçimde dejenere oluşuna bağlıdır; örneğin şeker hastalığında p a n k reasta insülin yapıcı adacıkların, Parkinson hastalığında (titre m e l e r l e birlikte kas katılaşmaları) ve Hunting- ton koresinde (kalıtsal istemdışı hare- ketler) beyindeki sinir hücrelerinin de- j e n e re oluşu böyledir. Araştırm a c ı l a r, uzun süre bu gibi hücreleri, doku kültü- rü yöntemleriyle vücut dışında çoğalt- mayı denediler. Amaç vücutta eksilen bu hücrelerin yerine yenilerini koy- maktı. Ancak bu başarılamadı; kanser hücrelerinin tüpte kolaylıkla çoğaltıla- bilmesine karşın, sağlıklı hücrelerin ço- ğalması vücut dışındayken duruyordu.
Son buluşlar buna da bir çözüm ge- t i rdi. Araştırm a c ı l a r, çeşitli dokulard a hücrelerin anası sayılan kök hücreleri (stem cells) vücut dışında aylarca çoğal- tabildiler. Kök hücreler, ait oldukları dokuya verildiklerinde o dokunun nor- mal hücrelerini yeniden oluşturu r l a r.
Kök hücre sinir sistemi, kas, kıkırdak ve kemikte bulunmuştur; ayrıca pankreas adacıklarında ve karaciğerde de var ola- bileceği düşünülmektedir.
1991’de Stanford Üniversitesi’nden (ABD) I.L. Weissman, kemik iliğinde bütün kan hücrelerinin anası olan kök hücreleri buldu. Yüksek doz radyasyon ya da ilaç tedavisi sonucu kemik iliği tahrip olmuş kanserli hastalar, kemik iliğinden elde edilen kök hücre l e r i n nakliyle tedavi edilebilirler. Nakledilen kök hücre l e r, bütün kan hücre l e r i n i oluştururlar. Araştırmacılar beyinde üç çeşit beyin hücresinin (nöron, astrosit, oligodendrosit) kök hücrelerini bulunca şaşırdılar; ABD Ulusal Nörolojik Hasta- lıklar ve İnme Enstitüsü’nden McKay
“buluşlarımız kitaplardaki klâsik bilgiy- le çelişiyor” demektedir. McKay, labo- ratuvarında büyüttüğü beyin kök hüc- relerini, gen mühendisliği yöntemleriy- le Parkinson hastalığı oluşturulmuş fa- relere verdiğinde, bunlardaki anormal- liklerin kaybolduğunu gözlemlemiştir.
Weissman şöyle demektedir: “Erişkin- lerin karaciğerinde ve pankreas adacık- larında da kök hücreler bulunduğuna dair elimizde kuvvetli kanıtlar vardır”.
Her birkaç bin doku hücresinden biri kök hücredir; kök hücrelere bu ka- dar az rastlanmasına karşın, yüzeylerin- deki özel moleküller sayesinde öteki hücrelerden ayırt edilebilir ve dokular- dan ayrılabilirler. Bir hasta ya da verici- den alınan bir doku örneğindeki kök hücreler laboratuvarda çoğaltılabilirler.
Ve r i c i l e rden elde edilen, dokuya özel kök hücrelerin can sıkıcı bir yanı vardır; örneğin kanı oluşturan kök hüc- reler, kemik iliğinin yerini almak üzere bir hastaya nakledildikleri zaman hızla bölünmeye başlarlar; her bölünüşte kro- mozomların ucundaki telomer denilen cisimler daha kısalır; bunun sonucu ola-
rak nakledilen hücreler zamanından ön- ce yaşlanır; bu onların bölünmesini sı- nırlandırabilir. Menlo Park’daki (Cali- fornia) Geron firması bu nedenle doku- lara özel kök hücreleri farklı bir kaynak- tan almaktadır: embriyonal tohum hüc- releri. Bu hücreler yaşlanmazlar, kültür- de sonsuza değin yaşatılabilirler ve vü- cuttaki her hücreyi oluşturabilirler.
Farenin embriyonal kök hücreleri, canlı ve çok genç embriyonlardan alınır.
Bunlar büyüyen embriyonlara enjekte edildiklerinde, çoğalırlar ve her doku ti- pini oluşturabilirler. ABD’de aynı yön- tem yasal nedenlerle insanlarda kullanı- l a m a m a k t a d ı r. Fakat Johns Hopkins Üniversitesi kadın-doğum pro f e s ö r l e- rinden John D. Gearhart, bu engeli de aşmanın yolunu bulmuştur. İnsanlarda- ki düşüklerden elde ettiği yumurtalık ve erbezi öncü (gonad precursor) hücre- lerini, embriyonal tohum hücreleri ola-
rak kullanmaktadır; çünkü fare l e rd e bunun mümkün olduğunu görmüştür.
Şimdi Gearhart bu hücrelerin her türlü insan hücresini oluşturup oluşturmadı- ğını araştırmaktadır. Bu hücreler bağı- şıklık sistemleri görev yapmayan farele- re nakledildiklerinde tümörler oluştur- maktadır. Bu tümörlerde çok çeşitli in- san hücrelerine rastlanmıştır. Bu hücre- lerin, insan doku ve kök hücreleri için tükenmeyecek bir kaynak olması umu- du doğmuştur. Yakın bir gelecekte Ge- arhart bu deneylerin ayrıntılarını ya- yımlayacaktır.
Geçtiğimiz yıl birçok araştırmacı, h a y v a n l a rdan alınan embriyon kök hücrelerinin biyomühendislik teknik- leriyle dokuya özel hücrelere dönüştü- rülebileceğini göstermiştir. Örneğin, fa- renin embriyon kök hücreleri, kalp ka- sı ve beyin hücrelerine dönüştürülebil- miştir. İnsan embriyon kök hücreleri- nin nakli, bazı hastalıkların tedavisinde bir devrim yaratabilecektir. Örn e ğ i n beyin hastalıklarında “embriyon kök hücre bankaları”ndan alınan hücreler, gen mühendisliği yöntemleriyle redde- dilemez hale getirilecek ve bu hücreler beyin içine verilince beyin yenilene- cektir. “Çekirdek nakli” denilen bir yöntemle, nakledilecek hücreler hasta- nın bağışıklık sistemince reddedilme- yecek bir hale getirilebilirler. Öte yan- dan her hücre bölünmesinde daha kısa- lan kromozom uç cisimlerinin (telo- mer) kısalmasını önleyecek telomeraz enzimi üzerinde çalışılmaktadır. Nor- malde telomeraz yapmayan hücrelerde, telomeraz geni etkinleştirileşince, bu hücreler kültürlerde sonsuz bölünmeye başlamaktadırlar.
Kök hücre tedavisinde bazı tehlike- ler de vardır. Örneğin verilen kök hüc- reler kanser haline geçebilir. (Kanser hücreleri de sonsuz bölünür). Kök hüc- reler gen tedavisinde de bir çığır aça- caktır. Burada zorluk, tedavi edici geni hastanın hücreleri içine sokmaktır. Te- davi edici gen kök hücrelerine sokula- rak hastaya verilirse, bu zorluk da yenil- miş olacaktır. Bu yöntemlerin 5 yıl için- de, istenilen insan hücresini yaratabile- cek hâle gelmesi beklenmektedir.
Scientific American, Haziran 1998
Çeviri: Selçuk Alsan
Ocak 1999
91
Tedavide Kök Hücreler
İnsan embriyon tohum hücreleri (ortadaki küme),
“besleyici” hücreler (fon) üzerinde büyürler.
