Dersin Amacı Güncel konulardan olan kök hücre uygulamalarının temel mekanizmaları, Kök hücre tedavileri, Kök hücre çalışmaları, Kök hücre ile ilgili i

Transkript

1

2 Dersin Amacı Güncel konulardan olan kök hücre uygulamalarının temel mekanizmaları, Kök hücre tedavileri, Kök hücre çalışmaları, Kök hücre ile ilgili insan ve hayvan çalışmaları hakkında bilgi vermek>r.

3

4

5 Kök Hücre Nedir?

6

7

8

9

10 Kök hücre araşarmaları Parkinson hastalığı ya da ben ve benim gibi birçoklarının maruz kaldığı motor nöron hastalıkları gibi dejenera>f hastalıkların tedavisinde kilit rol oynayacakar. Aslında kök hücrelerin embriyolardan temin edilmesi hiç sorun değildir, çünkü nasıl olsa embriyolar öyle ya da böyle öleceklerdir. Stephen Hawking Amyotroﬁk lateral skleroz (ALS)

11 1981, Cardiff Üniversitesi nden (İngiltere) Mar>n Evans ve grubu; farelerde ilk defa embriyonik kök hücreleri tanımlamışar. (2007 Nobel) 1997, Dolly the sheep Roslin Ens>tüsü nden (İngiltere) Ian Wilmut ve arkadaşları; DOLLY 1998, Wisconsin Üniversitesi nden (ABD) James Thomson ve Johns Hopkins Üniversitesi nden John Gearhart laboratuvarlarında insan embriyonik kök hücrelerini izole etmişlerdir. 2006, Kyoto Üniversitesi nden (Japonya) Shinya Yamanaka ve arkadaşları fibroblast hücrelerinden embriyonik kök hücre benzeri indüklenmiş pluripotent kök hücreleri oluşturmuştur. (2012 Nobel) 2010 ve sonrası; Abbi tedavi umutları (ilk kök hücre bazlı medikal ürünü (Holoclar, 2015) kornea tedavisinde kullanılmak üzere ruhsatlandırdı)

12 Kök Hücre Nedir? Kök Hücre Tanımları

13 Kök Hücre Nedir? Kök hücreler vücudumuzda bütün doku ve organları oluşturan ana hücrelerdir. Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler; sınırsız bölünebilme kendini yenileme, organ ve dokulara dönüşebilme yeteneğine sahip>r.

14 Kök Hücre Nedir? Normal Vücut Hücresi 1. Sınırlı sayıda çoğalabilir yada hiç çoğalmazlar. 2. Bir görevi yapmak üzere özelleşmişlerdir. 3. Bir başka hücre >pine dönüşemezler. Kök Hücre 1. Neredeyse sonsuza dek bölünme ve çoğalma yeteneğine sahip olma, 2. Özelleşmemiş (farklılaşmamış) olma, 3. Özelleşmiş (farklılaşmış) hücrelere dönüşebilme.

15 Kök Hücre Nedir? Vücudumuzdaki kas, karaciğer, cilt hücreleri gibi hücrelerin hedefleri bellidir ve bu hücreler bölündükleri zaman kendileri gibi hücre oluştururlar. Oysa kök hücrelerin bu hücrelerden farklı olarak belirlenmiş bir fonksiyonları yoktur. Bu yüzden aldıkları sinyale göre farklı hücre >plerine dönüşebilirler.

16 Kök Hücre Çeşitleri Farklılaşma Özelliklerine Göre Elde Edildikleri Yere Göre ToTpotent Hücre Pluripotent Hücre MulTpotent Hücre Embriyonik Kök Hücresi Erişkin Kök Hücresi Fetüs Kök Hücresi

17 Farklılaşma Özelliklerine Göre

18 1) ToTpotent Hücre Erkeğin spermi ile kadının yumurtası birleş>ğinde yani döllenme meydana geldiğinde oluşan hücre (zigot) tek başına tüm organizmayı meydana ge>rebilecek gene>k bilgiye ve güce sahip>r. Bu hücrelere her şeyi yapabilen anlamına gelen totpotent hücre denir.

19 1) ToTpotent Hücre Döllenmeden sonraki ilk 4 gün içinde oluşan hücrelerin her biri totpotent hücredir ve her bir hücre ayrı bir organizmayı oluşturabilecek güce sahip>r.

20 ToTpotent Hücre

21 Eğer anne karnında ilk 4 gün içerisinde herhangi bir nedenle bu hücreler birbirinden ayrılırsa, ayrılan her hücre kendi başına büyüyerek ayrı bir insan meydana ge>rir. Gene>k şifreleri aynı olan bu kişilere tek yumurta ikizi denmektedir.

22 2) Pluripotent Hücre Döllenmeden sonraki 5. günden i>baren meydana gelen hücreler blastosist denilen küresel bir şekil alır. Bu kürenin içindeki hücreler vücukaki tüm hücrelere dönüşebilecek potansiyele sahip olmalarına rağmen, arak tek başlarına tüm organizmayı oluşturacak güce sahip değillerdir. İşte bu tür hücrelere pluripotent hücre denir. Blastula Evresi

23 Inner cell mass egg fertilised egg 2-cell 8-cell blastocyst Day 0 Day 1 Day 2 Day 3 Day 6

24 Pluripotent Hücre Trofoblast

25 Pluripotent hücreler, gerekli ortam hazırlandığında bilinen 200 hücre türüne dönüşebilecek güce sahiptrler.

26

27 3) MulTpotent Hücre Anne karnındaki organizmanın sonraki gelişim aşamalarında hücreler biraz daha özel görevlere sahip olurlar ve erişkin kök hücrelerine dönüşürler.

28 Örneğin ; Kan kök hücreleri, kemik iliğinde bulunur ve gerek>ğinde beyaz kan hücrelerine, kırmızı kan hücrelerine ve trombositlere dönüşebilir. Deri kök hücreleri deriyi oluşturan değişik deri hücrelerine dönüşebilirler. Bu örneklerde görüldüğü gibi bazı hücreler bazı dokulardaki hücrelere dönüşebiliyorlar. Biraz daha özelleşmiş olan bu kök hücrelere çok ye>li anlamına gelen multpotent hücre denir.

29 Elde Edildikleri Yere Göre

30 1) Embriyonik Kök Hücre Blastosist adı verilen hücre kümesinden alınan hücrelerin her birine embriyonik kök hücre denir. Embriyonik kök hücreler, kültürlerde çoğalalarak bilimsel araşarmalarda kullanılıyor.

31 Embriyonel kök hücreler genellikle tüp bebek ünitelerinden elde edilir. Tüp bebek yönteminde başarı oranını ararmak için birden fazla yumurta hücresi dış ortamda sperm ile dölleniyor. Bu hücreler tüp bebek ünitelerindeki derin dondurucular içinde saklanıyor.

32 Eğer biriyle gebelik oluşmazsa diğer hücre kümesi rahme yerleş>riliyor. Ancak gebelik olursa ve aile başka çocuk istemiyorsa depolanmış olan hücreler, yani embriyolar ailenin izni alınmak koşuluyla deneysel çalışmalarda kullanılıyorlar.

33 Ø Hızlı çoğalma yetenekleri daha fazla. Ø Çoğalma çeşitliliği bakımından diğerlerine göre daha zengin. Yani; farklılaşma potansiyeli oldukça yüksek. Ø Embriyonel kök hücrelerin telomerleri çok uzun olduğu için çok uzun süre çoğalabiliyorlar. Haka laboratuvar ortamlarında iki yıldan fazla yaşaalabiliyorlar.

34 2) Erişkin Kök Hücreler Farklılaşmış dokularda bulunan ancak farklılaşmamış hücrelerdir. Her yaştaki insanda bulunur. İh>yaç duyulduğunda bulundukları dokudaki değişik hücre türlerine dönüşüyorlar.

35 Erişkin kök hücreler, organizma yaşadığı süre boyunca kendi kopyalarını üreterek çoğalıyorlar. Bu hücreler bulundukları dokulardaki yaşlanan, hastalanan veya ölen hücrelerin yerine yenilerini üreten yedek parça kaynakları olarak görev yapıyorlar.

36 Erişkin kök hücrelerinden tüm hücreler elde edilemez. Ayrıca erişkin kök hücrelerinin kültür ortamında ye>ş>rilmesi embriyonik kök hücrelerinin ye>ş>rilmesinden oldukça zordur. Çünkü erişkin kök hücrelerinin büyümeleri ve çoğalmaları daha uzun zaman gerek>riyor.

37 Bu olumsuzluklarına ek olarak, erişkin kök hücrelerini dokuda bulmak oldukça zor. Tüm bu olumsuzlukları nedeniyle erişkin kök hücresi yerine embriyonik kök hücreler laboratuvarlarda çalışmak için bilim insanları taraondan tercih edilmektedir.

38 3) Fetüs Kök Hücreler Düşük yapan kadınlardan elde edilen ve sınırsız sayıda bölünebilip, kendini yenileme özelliğine sahip olan kök hücre >pleridir. Bu hücreler, pluripotent yapıda yani gerekli koşullar sağlandığında çeşitli hücre türlerine dönüşebilen kök hücrelerdir.

39 Fetüs kök hücresi tek başına bir organizmayı oluşturma becerisine sahip değildir. Fetüsten elde edilen kök hücreler gelişimin daha geç sapasında elde edildiği için çoğalma potansiyeli embriyonik kök hücreye göre daha azdır.

40 Kök Hücrelerin Kullanım Alanları Kalp-damar ve Akciğer Hastalıkları İnsan embriyonik kök hücrelerinden kardiyovasküler öncü hücreler elde edilmiş>r. Bilim adamları bu hücrelerin kalp kası hücrelerine, damar düz kas hücrelerine ve endotel hücrelerine dönüşebildiklerini bildirmişlerdir.

41 İnsan embriyonik kök hücrelerinden >p 2 alveol benzeri akciğer hücreleri elde edilmiş>r; bu hücrelerde >p 2 alveollere özgü proteinler üre>lmiş ve hücrelerin şekil i>bariyle >p 2 alveollere benzediği ortaya konmuştur.

42 Sinir Sistemi Hastalıkları İnsan embriyo kök hücrelerinden sinir kök hücreleri elde edilmiş>r. Bilim adamları elde eqkleri bu kök hücreleri inme geçirmiş farelere nakletmişler ve iyileşme gördüklerini bildirmişlerdir. Benzer şekilde elde edilecek hücrelerin, insanlarda tedavi amaçlı kullanımı umulmaktadır.

43 İnsan fetal omurilik hücrelerinin normal ve hasar görmüş fare omuriliğine aktarıldığında çoğaldığı, yerleşime bağlı olarak olgun sinir hücrelerine farklılaşabildiği gösterilmiş>r. Hücrelerin çoğalıp farklılaşmasının yanı sıra işlevsel hale gelmesi, omurilik hasarında tedavi amaçlı kullanım için umut doğuracakar.

44 Parkinson Hastalığı Hastalarda yi>rilen dopamin üreten nöronların yedeklenmesi hastalığı ortadan kaldırabilir. İnsan embriyonik kök hücrelerinden dopamin salgılayan sinir hücresinin elde edildiği bildirilmiş>r. Bu hücreler, Parkinson modeli farelere aktarılmış ve motor işlevde iyileşme görüldüğü kaydedilmiş>r.

45 Kas - İskelet Sistemi Hastalıkları Embriyonik kök hücrelerinden elde edilmiş olan çizgili kas hücrelerinin kas güçsüzlüğü ve benzeri hastalığı olan hayvanların (çoğu zaman farelerin) tedavisinde kullanıldığı ve kas işlevinde iyileşme sağladığı bildirilmiş>r.

46 Endokrin Sistem Hastalıkları Diyabet tedavisinde, kök hücre çalışmalarının ge>rdiği umut, pankreasta insülin salgılama görevi yapan beta-adacık hücrelerinin yedeklenebilmesidir. Bu konuda çalışan araşarmacılar, insan embriyonik kök hücrelerinden insülin sentezleyen hücreler elde etmeyi başardıklarını bildirmişlerdir. Ancak bu hücreler fetal beta hücreleri gibi, glikoz ile uyarıldıklarında çok düşük düzeyde yanıt vermekte ve yetersiz insülin salgılamaktadır.

47 Başka bir çalışmada ise araşarmacılar insan pankreas adacıklarındaki epitel hücrelerinden uygun kültür koşulları alanda önce bağ dokusu kök hücreleri ve bu hücrelerden insülin ve glukagon üreten adacık benzeri hücre grupları elde etmeyi başarmışlardır. Diyabe>k farelere aktarılan bu hücrelerin, kan şekeri düzeyini normale döndürecek kadar insülin salgıladığı bildirilmiş>r.

48 Kök Hücre Uygulamalarının Olası Riskleri Nelerdir? Ø Doku uyuşmazlıkları meydana gelebilir. Ø Embriyonik kök hücrelerle çalışıldığında, kök hücrelerin çoğalmaları kontrol alana alınamazsa kanser oluşturma riski oluşabilir. Ø Kök hücre teknolojisinin tüm hastalıklar için insan üzerinde denenmemiş olmasından dolayı sonuçlarının ne olacağının tam olarak kes>rilememektedir.

49 Kök Hücre Araşdrmalarının ETk ve Hukuki Boyutu Kök hücre kaynağı olarak embriyoların kullanımına ilişkin e>k sorunlar Erişkinlerden elde edilen kök hücreler ve araşarma e>ği Kök hücre araşarmaları ve bilim insanlarının sorumlulukları Kök hücre araşarmalarında hayvanların kullanımı

50 Türkiye Kök Hücre Araşdrmalarının Neresinde? Türkiye'de kök hücre tedavisi konusunda çalışmalar mevcut. Kök hücre nakli ve tedavi amaçlı kök hücre çalışmaları hemen hemen bütün büyük merkezlerde yapılmakta. Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden Prof. Dr. Serdar Bedi Omay ve ekibi, enfarktüs geçirmiş ve by-pass olamayacak 10'a yakın hastadan onay alarak kalpte doku hasarı olan bölgeye kök hücre nakleq. En az 4 ay süreyle takip edilen hastaların hem yaşam kalitelerinde, hem de klinik bulgularında iyileşme görüldü.

51 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde farelere kalp krizi geçir>ldi. Daha sonra farenin, kendi kemik iliğinden elde edilen hücreleri, kalpte hasar görmüş dokunun içine iğneyle sıkıldı. O bölgede tekrar doku oluştuğu görüldü.

52 Kök Hücre ile ilgili Güncel Bilgiler Spermi olmayan erkeğe kök hücre! Yakın bir gelecekte, spermi olmayan erkekler, kök hücre tedavisiyle geliş>rilmiş spermlerle baba olabilecek. Spermi olmayan erkeklerde kök hücrelerden sperm geliş>rme çalışmaları devam ediyor. Bu yöntem başarılı olursa, hiç sperm üretemeyen erkekler için de tedavi imkanı doğmuş olacak.

53 Süt Dişlerinden Kök Hücre Çocukların süt dişleri, kök hücresi elde etmek için ideal bir kaynakar; çünkü herhangi bir cerrahi işlem gerek>rmez. 6 ila 13 yaş arasında kendiliğinden düşen 20 uygun süt dişi bulunmaktadır ve süt dişi kök hücreleri, ye>şkin hücrelere nazaran tam gelişmemiş olmasından dolayı çok daha fazla doku >pi oluşturma potansiyeline sahip>rler.

54 Süt dişleri, diğer vücut hücrelerine dönüşebilme yeteneğinde olan kök hücreler bakımından oldukça zengindirler. Süt dişlerinin hücreleri, kök hücreleri gibi davranırlar. Hızla çoğalırlar, sinir benzeri hücreler halini alabilirler. Bu hücreler süt dişi kaynaklı multpotent kök hücreler olarak adlandırılmaktadır. Yapılan araşarmalar hayat kurtarma potansiyeli olan bu kök hücrelerin, gelecekte birçok hastalığın tedavisinde kök hücre kaynağı olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

55 İsviçre'de Embriyonik Kök Hücrelerle çalışmaya Evet! İsviçre de, araşarılmak üzere insan cenininden kök hücrelerin alınmasına halk oylamasıyla onay verildi. İnsan cenininden alınan kök hücrelerin kullanılmasıyla ilgili yasa hakkında yapılan referandumda halkın % 66,4 ü Evet oyu kullandı.

56