Organoitler (organlara benzeyen yapılar), çağdaş yaşam bilimlerinin en gelişmiş araçlarından biri olma yolunda hızla ilerliyor. Bu fikir; kök hücrelerin kullanılmasıyla gerçek emsallerine benzeyen ve onlar gibi davranan ufak dokular ile organlar inşa etmeyi hedefliyor.
Organoitlerin hem araştırma, hem de tıp için değerli olduğu hemen fark edilebilir: Temel biyolojik araştırmalardan ilaç geliştirme ve denemeye kadar organoitler, sağlıklı veya hastalıklı insan dokuları sağlayarak hayvan deneylerini tamamlayabilir ve laboratuvardan klinik deneylere giden uzun yolculuğu hızlandırabilir. Bunun ötesinde, organoit teknolojisinin gelecekte belki de hasarlı dokuları ve hatta organları değiştirmede kullanılabileceği söyleniyor: Hastadan alınan kök hücreler çoğaltılarak, yeni bir karaciğer, kalp, böbrek veya akciğer oluşturulabilir…
Şimdiye dek belirlenen organoit yapma yöntemleri, önemli engellerle karşılaşmış: Kök hücreler kontrolsüz şekilde gelişip, ömürleri kısa olan; ayrıca fizyolojik olmayan boyut ve şekillere sahip döngüsel veya kapalı dokular haline geliyorlar. Tüm bunlar ise genel olarak, gerçek organlarla anatomik ve/veya fizyolojik yönden tutarsız olmakla sonuçlanıyor.
Şimdiyse EPFL’nin Biyomühendislik Enstitüsü’nde çalışan Matthias Lütolf önderliğindeki araştırma grubu, kök hücreleri tıpkı gerçek bir doku gibi görünen ve çalışan bir bağırsak organoidi oluşturmaya “yönlendirmenin” yeni bir yöntemini bulmuş. Bugün Nature bülteninde yayımlanan yöntemde, kök hücrelerin tüp şeklindeki bir yapı iskelesi boyunca gelişip kendilerini düzenleme becerisinden faydalanılıyor. Bir mikro akışkan yonganın içerisine yerleştirilen bu iskele, doğal dokunun yüzeyini taklit ediyor (yongada, ufak miktarlarda akışkanın yüksek kesinlikle idare edilebildiği ufak kanallar bulunuyor).
EPFL araştırmacıları, bir hidrojel içerisinde yer alan bağırsak biçimindeki bu iskeleyi lazerle yontmuşlar. Hidrojel ise bağırsağın hücrelerarası ortamında bulunan ve doğal dokudaki hücreleri destekleyen çapraz bağlı proteinlerin oluşturduğu yumuşak bir karışım. Bu hidrojel, kök hücrelerin gelişebileceği madde olmanın dışında; bu sayede nihai bağırsak dokusunu oluşturacak şekli veya “geometriyi” de sağlıyor.
Bağırsak benzeri iskeleye konulan bu kök hücreler, saatler içerisinde iskele boyunca yayılmış ve kendine özgü kript yapıları ile vilüs benzeri alanlarıyla kesintisiz bir hücre katmanı oluşturmuşlar. Ardından ise sürpriz gelmiş: Bilim insanları, kök hücrelerin kendilerini nasıl dizerek işlevsel, ufak bir bağırsak oluşturacaklarını “bildiklerini” keşfetmişler.
Yazar: Nik Papageorgiou/Lozan Federal Teknoloji Enstitüsü. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
