Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisi

Deniz SARGIN stanbul Üniversitesi stanbul T p Fakültesi, ç Hastal klar Anabilim Dal, Hematoloji Bilim Dal Kök hücreler (Stem cells) kendini yenileme potansiyeline (Self-Renewal) sahip, farkl hücre tiplerine yönlenebilen (differentiation) yamalanma (engraftment) yapabilen, klonal hücrelerdir. Vücudun pek çok hücresi (kalp hücresi, deri hücresi vb.) özel bir ifllev için flartlanm fllard r. Kök hücre ise flartlanmam flt r ve özel bir hücreye dönüflebilmesi için uyar alana kadar flartlanmam fl olarak kal r. Ço alabilme ve özelleflebilme yetenekleri kök hücrelerin çok özel olmas n sa lar. KÖK HÜCRELER N FARKLILAfiMA (Differantiation) POTANS YEL Kök hücrelerin organizmada (in vivo), spesifik laboratuvar flartlar alt nda (in vitro) veya transplantasyondan sonra (in vivo) davran fllar na göre birçok tan mlar kullan lm flt r. Örne in, fertilizasyonla oluflan yumurta (Z - GOT) totipotent bir hücredir. Çünkü bir embriyoyu oluflturan tüm hücre ve dokular oluflturur ve bu embriyonun uterus içinde geliflimini sa lar. Fertilize yumurta olgun bir organizmay oluflturana kadar bölünür ve farkl lafl r. Eriflkin memeliler (insanlar) 200 den fazla hücre çeflidinden oluflur. Bunlar; sinir hücreleri (nöronlar), kas hücreleri (myositler), deri hücreleri (epitelial hücreler), kan hücreleri (eritrosit, lökosit, trombositler) kemik hücreleri (osteositler), k k rdak hücreleri (kondrositler) dir. Di er hücreler embriyo geliflimi için gereklidir ancak embriyonun içine dahil de ildir. Bunlar; embriyon d fl dokular, plasenta ve göbek kordonundad r. Bütün bu hücreler totipotent hücre olan tek bir hücreden Zigot veya fertilize yumurtalaroluflurlar. Bir çok araflt r c "pluripotent" kelimesini 3 embriyonik germ tabakas ndan (mezoderm, endoderm ve ektoderm) oluflan hücreleri meydana getiren kök hücreyi tan mlamak için kullanmaktad r. Bu 3 germ tabakas bütün vücut hücrelerinin embriyonik kayna d r. Vücudu oluflturan birçok flekilde özelleflmifl hücrelerin hepsi bu germ tabakalar n n birinden geliflir (Tablo 1). "Pluri" Latince "plures" den oluflur ve birçok veya çok say da anlam n tafl r. Buna göre "pluripotent" hücreler do al embriyonik geliflme s ras nda ve baz laboratuvar flartlar nda herhangi bir hücre tipini oluflturma potansiyeline sahiptir. Pluripotent kök hücrelerin bilinen 200 çeflit hücre tipine de iflme potansiyeli vard r. "Uni" Latince "unus" kelimesinden gelir ve anlam tek demektir. Unipotent kök hücre genellikle eriflkin organizmadaki sadece tek bir dizi boyunca farkl laflma yetene i olan hücreleri ifade eder. Birçok farkl laflm fl, sa lam dokulardaki eriflkin kök hücreleri tipik olarak unipotentttir ve normal flartlar alt nda sadece bir hücre tipini oluflturur. Ancak e er doku hasar meydana gelir ve birçok hücre tipinin replasman gerekirse, unipotent kök hücreler hasar onarmak üzere aktive olabilir. Embriyonik kök hücre, daha uterus duvar na implante olmam fl, blastositin iç hücre kitlesinden 49

SARGIN D. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisi Tablo 1. Embriyonik germ tabakalar ndan farkl laflarak oluflan dokular Embriyonik Germ tabakas Endoderm Mezoderm Ektoderm Farkl laflm fl doku Timus Tiroid, paratiroidler Larinx, trakea, akci er Mesane, vagina, uretra Gastrointestinal (G ) organlar (karaci er, pankreas) G traktusun iç yüzü Solunum yolu iç yüzü Kemik ili i (kan) Sürrenal korteks Lenfatik doku skelet, düz ve kalb kas Konnektif dokular (kemik ve k k rda kdahil) Urogenital sistem Kalb ve kan damarlar (vasküler sistem) deri Nöral doku (nöroektoderm) Sürrenal medullas Hipofiz Bafl ve yüzün konnektif dokusu Gözler, kulaklar meydana gelir. Embriyonik kök hücre kendini yenileyebilir ve pluripotenttir; 3 germ tabakas ndan oluflan hücreleri meydana getirebilir. Eriflkin kök hücre farkl laflmayan bir hücredir; farkl laflm fl dokularda bulunur, kendini yenileyebilir ve kaynakland dokunun bütün özelleflmifl hücre tiplerine özelleflebilir. Eriflkin kök hücre kaynaklar, kemik ili i, çevre kan, kornea ve retina, dental pulpa, karaci er, deri, gastrointestinal sistem ve pankreast r. KÖK HÜCRE ARAfiTIRMA VE TEDAV LER N N TAR HÇES - 1878 y l nda ilk kez, memeli yumurtalar n vücut d fl nda fertilize etme giriflimleri bafllat ld (1). - 1959 da in vitro fertilizasyonla ABD de ilk hayvan (tavflan) oluflumu baflar ld (1). - 1960 da farelerde teratokarsinomlar n embriyonik germ hücrelerinden kaynakland gösterildi (2,3). - 1968 de Edwards ve Bavister invitro olarak ilk kez insan yumurtas n fertilize ettiler (1). - 1970 li y llarda kültürde kök hücreler embriyonik geliflmeyi göstermek için ço alt ld. - 1978 de ilk in vitro fertilizasyon bebe i, Louise Brown ngiltere de do du (1). - 1981 de Evans, Kaufman ve Martin laboratuvarda ilk kez fare embriyonik hücresini blastositlerin"iç hücre grubu"ndan elde ettiler ve kültürde ço- alt lmay baflard lar (4,5). - 1989 da Pera ve ark.lar, her 3 ana germ tabakas ndan, insan embriyonal karsinom hücre dizilerini elde ettiler (6). - 1994 de in vitro fertilizasyon için gönüllülerce verilen örneklerden insan blastositleri elde edildi ve kültürde 2 pasaj sa land (7). - 1995-96 da hayvanlarda ilk kez in vitro embriyonal kök hücre sa land (1,8). - 1998 de Wisconsin-Madison Üniversitesinden James Thomson ve ark.lar, infertilite tedavisi gören çiftlerden normal insan blastositlerinin iç hücre grubundan insan embriyonik kök hücrelerini ilk kez elde ettiler ve kültürde ço altmay baflard lar (9). Ayn zamanda, Johns Hopkins Üniversitesinden John Gearhart, fetal gonadal dokulardaki izole bir grup hücreden insan embriyonik germ hücrelerini elde etti; bu hücreler "primordial germ hücreler" olarak adland r ld. Bu hücreler yumurta ve sperm oluflturmak üzere görevli idiler. 2001 de embriyonik kök hücreler gruplarca paylafl l p daha çok hücre dizisi elde edildi ve invitro direkt özgülleflme sa land. Araflt rmac lar, her iki kaynaktan pluripotent kök hücre "dizgilerini" gelifltirdiler; bu hücreler uzun süreli kendilerini yenileme ve birçok insan hücre ve dokusuna dönüflebilme yeteneklerine sahiptiler. Son aylarda, en az 5 laboratuvarda, daha farkl yöntemlerle insan embriyosundan pluripotent kök hücre elde edilmesi baflar ld. Art k bu hücrelerin gerçekten de tüm kalb, pankreas ve sinir sistemi gibi doku ve organlar n yerini alabilece i kan tlanm flt r. Böylece bu hücreler en y k c hastal k ve sakatl klarda tamir veya bozuk hücrenin yerini alma ifllevini görebilirler. Transplantasyon amaçl pankreatik ada hücreleri, dopamin salg layan nöronlar, kalb kas hücreleri gibi insan dokular yapmaya yönelik yöntemler gelifltirilmektedir. Araflt rmac lar insan ve hayvanlarda bafll ca 2 tip kök hücreyi araflt rm fllard r: 1. Embriyonik kök hücreler 2. Eriflkin kök hücreler 50

SARGIN D. EMBR YON K KÖK HÜCRELER (EKH) Embriyonik kök hücreler, embriyodan oluflan, sonsuz üreme potansiyeline sahip hücrelerdir. Spesifik olarak, EKH ler in vitro fertilize edilen yumurtalardan (zigot) geliflen embriyo lardan meydana gelir, kad n vücudunda fertilize olan yumurtadan oluflmazlar. nsan EKH lerini meydana getiren embriyolar tipik olarak 4-5 günlüktür ve "blastosit" ad n al r. Blastosit 3 yap dan oluflur: 1) Trofoblast: Blastositi çevreleyen hücre tabakas d r. Bunu çevreleyen tabaka "trophectoderm" ad n al r. 2) "Blastocoel": Blastositin içindeki oyuk kavite 3) ç hücre grubu: Blastocoel un ucunda yaklafl k 30 hücreden oluflan bir gruptur. Embriyonel kök hücre, embriyonun "iç hücre grubu" denilen hücrelerinden kaynaklan r; bu hücreler erken (4-5 günlük) embriyonun blastosit aflamas nda görülür ve hücre kültüründe EKH e dönüfltürülebilir, ancak bu kültüre hücreler embriyo nun normal geliflimindeki gibi hareket etmezler. Embriyonik kök hücre farkl laflma olmaks z n sonsuz üreme potansiyeline sahiptir. Pluripotent EKH, embriyonun her üç germ tabakas ndan (mezoderm, endoderm ve ektoderm) hücreleri oluflturabilir. Embriyonik germ hücre (EGH) fetal dokudan, yani 5-10 haftal k fetusun gonodal alan ndaki primordial germ hücrelerinden elde edilir; geliflme ilerledikçe gonadal bölgeden testis ve over, primordial germ hücrelerinde de yumurta ve sperm geliflir. 1998 den beri araflt r c lar, insan pluripotent kök hücrelerini kültürde en az 2 y l büyütmek için yeni teknikler gelifltirmektedir. nsan EKH ve EGH leri in vitro olarak uzun süre kendilerini yenileme potansiyeli (Self-Renewal) gösterirler. Kültürden elde edilen EKH lerden afla- daki hücrelere de iflim saptanm flt r. 1. Pankreas adac k hücresine benzer, insülin salg layan hücreler (fare ve insan) 2. Kas lma gösterebilen kalb kas hücreleri (fare ve insan) 3. Kan hücreleri (fare ve insan) 4. Baz beyin kimyasallar n salg layan sinir hücreleri (fare) Tablo 2. Fare embriyonik kök hücrelerinden in vitro olarak farkl laflm fl hücre tipleri Adiposit (ya hücresi) Astrosit Kardiomyosit (kalb kas hücresi) Kondrosit (k k rdak hücresi) Hematopoietik (kan) hücreler Dendritik hücre Endotel hücresi Keratinosit Kaynaklar; 11-20 Lenfoid Prekürsor hücreler Mast hücresi Nöron Oligodendrosit Osteoblast Pankreas adac k hücresi Düz kas Çizgili kas Yolk kesesi endodermi Yolk kesesi mezodermi Embriyonik kök hücrelerin hangi hücre tiplerine farkl laflt n fare embriyonik kök hücre çal flmalar ile gösteren sonuçlar Tablo 2 de yer almaktad r. ER fik N T P KÖK HÜCRE (ETKH) Eriflkin tip kök hücre, eriflkinde farkl laflm fl (diferansiye) bir dokuda (kan gibi) bulunan indiferansiye hücre grubudur. Bu hücreler; a) Kaynakland dokunun özelleflmifl hücre tiplerine farkl laflabilir. b) Vücutta kendini yenileyebilir (self Renewal) c) Beyin gibi, daha önce bu tip hücre içermedi- i düflünülen dokularda da saptanm flt r. d) Kaynakland dokunun hücreleri d fl nda baflka dokular n hücrelerine de dönüflebilir. Örne- in kemik ili i; kan ve immun hücrelere dönüflebildi i gibi, son zamanlardaki bulgulara göre baflka dokular n hücrelerine de (beyin hücrelerine, iskelet adale hücrelerine, kalb adale hücrelerine, karaci er hücrelerine) dönüflebilirler.. Böylece yeni bir kavram do mufltur: Eriflkin Tip Kök Hücre Plastisitesi veya Transdifferansiyasyonu (23,24). e) Eriflkin tip kök hücre, genellikle bölünerek progenitör veya prekürsör hücreleri oluflturur, bunlar diferansiye olarak veya geliflerek özel flekil ve görevi olan "olgun" hücrelere dönüflürler (Örne- in kas lma görevi olan kas hücreleri, sinyal oluflturan sinir hücresi, olgun kan hücreleri gibi) f) Eriflkin kök hücre kayna ; kemik ili i, dolaflan kan, kornea ve retina, beyin, çizgili kas, difl pulpas, karaci er, deri, gastrointestinal sistem mukozas ve pankreas olabilir. Ayr ca her 3 embriyonik germ tabakas ndan kaynaklanan dokularda da bulunmaktad rlar. 51

SARGIN D. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisi ETKH lerin bir çok populasyonlar beyinde özellikle önemli bir haf za bölgesi olan hipokampusda gösterilmifltir. Bu hücrelerin beyindeki fonksiyonu bilinmemektedir. Fare beyninden elde edilen ve kültürde ço alt lan bu hücrelerin proliferasyon ve differansiyonunda çeflitli büyüme faktörleri etkili olabilir. g) Eriflkin kök hücreleri ile yap lan çal flmalar genellikle hematopoietik doku kaynakl d r. Bu hücreler çeflitli kan ve immun komponentleri oluflturmak üzere transplante edilerek klinik çal flmalarda kullan lmaktad r. Kemik ili i incelendi inde 3 temel yap dikkati çeker: a. Hematopoietik elemanlar b. Endotelyal hücreler (Bunlar ayn zamanda angiogeneik prekürsör hücreler veya angioblastlar olarak da isimlendirilir). c. Stromal hücreler (Bunlar ayn zamanda Mezenkimal kök hücreler-mhk-olarak da isimlendirilir).. Endotelyal progenitör hücreler dolafl mda da bulunur ve G-CSF ile mobilize edilebilerler. Bu hücreler transplante edildi inde damarlardaki olgun endotel hücrelerini meydana getirirler (26).. Kemik ili inde bulunan kök hücrelerin 3 grubu mezenkimal kök hücrelerdir. Bunlar n yüzey iflaretleyicileri CD45-, CD34-, Mac-1- özellik gösterir. lk kez 1976 da Friedenstein A.J. mezenkimal kök hücrelerin kendilerini yenileyebildi i ve de iflken konnektif doku elemanlar na farkl laflabileceklerini ifade etmifltir. Bugün ise insan MKH lerinin mikroçevre ve sitokin deste i ile adipositlere, kondrositlere, osteositlere ve adale hücrelerine, glial hücrelere, hepatositlere, glomeruler hücrelere ve hemen di er bütün mezential hücrelere dönüflebildi i gösterilmifltir (27,28,29) farkl laflt gösterilmifltir. Ayr ca resiprokal olarak eriflkin beyin dokusundan kültüreedilen nöral kök hücreleri farkl laflarak HKH i meydana getirebilir (30). Günümüzde MHK ler de iflik dokulardan elde edilse de en zengin kaynaklar; Kemik ili i, Periferik mononükleer hücreler, kordon kan ve fetal akci- er, karaci er ve dalakt r. MKH lerin kullan m alanlar. Kök hücre naklinin desteklenmesi. Kök hücre nakli ile oluflabilen GvHH non kontrolu. Immünmodülasyon. Mezenkimal hücre hastal klar n n tedavisi. Organ yenilenmesinin artt r lmas, oluflmufl organ hasan n düzeltilmesi. Gen tedavisi olarak s ralanabilir. ER fik N T P KÖK HÜCRE VE EMBR YON K KÖK HÜCRE BENZERL KLER. Kök hücreler kendilerini ço altabilerler ve özelleflmifl hücrelere (kalb, beyin, kemik vb.) dönüflebilerler.. Genellikle çok özellik gerektirmeyen ortamlarda ve iflaretleyiciler kullan larak izole edilebilirler.. mmun sistemi bask lanm fl canl lara nakledildiklerinde ço alabilirler ve özgülleflebilirler.. Kök hücrelerden oluflmufl farkl laflm fl hücreler, belli bir hastal k veya bozuklu u tafl yan hayvan modellerine enjekte veya nakil edildiklerinde, bir "homing" olay ile bozuk bölgeye yönlendirilirler ve tafl n rlar.. Hücrelerin farkl laflmas tamamen ortamla ilintilidir (kültür kab veya nakledilen hayvan) ER fik N T P KÖK HÜCRE VE EMBR YON K KÖK HÜCRE FARKLILIKLARI. En önemli fark hücrelerin kayna d r; eriflkin tip insanda pek çok dokuda vard r, ama hücreler azd r; buna karfl n embriyonik kök hücreler ancak uygun dokulardan al nd klar nda kültürde ço al rlar. Kültür flartlar na göre EKH ler bir çok hücre tipine farkl laflabilen hücre kümeleri olufltururlar. Bu özellik eriflkin tip kök hücrede gözlenmemifltir.. Farkl laflmam fl EKH ler kültürden al n p immun sistemi normal bir fareye enjekte edilirse "teratom" geliflebilir. Teratom tipik olarak k smen farkl laflm fl hücre tiplerinin bir kar fl m n içerir. Bu nedenle, araflt rmac lar farkl laflmam fl EKH leri transplantasyonda veya tedavide kullanmazlar. Eriflkin kök hücrenin böyle bir özelli i bilinmemektedir.. Eriflkin kök hücre, embriyonik kadar farkl laflma kapasitesine sahip de ildir. Embriyonik kök hücreler ve germ hücreleri pluripotenttir, her 3 dokuya da (ektoderm, mezoderm ve endoderm) farkl laflabilirler; eriflkin kök hücreleri ise normal doku kompartmanlar nda beyin, kemik ili i, barsak epiteli vb. o dokuya has hücre üretirler ve her 3 embriyonik tabakadan oluflan dokularda da bulunurlar. 52

SARGIN D. Ancak normal ortamlar d fl nda EKH ler ve germ hücreleri kadar farkl laflma yeteneklerinin oldu u tart flmal d r.. Embriyonik kök hücreler, laboratuvarda çok fazla miktarda, uzun süreli ve farkl laflmam fl flekillerinde ço alabilirler. Bu laboratuvarda tek bir embriyonik kök hücreden milyonlarca hücrenin oluflturulmas bak m ndan önemlidir. Özellikle kan ve kemik ili i kaynakl eriflkin kök hücreler laboratuvarda kültüre edildi inde genellikle ço alt lamaz, ancak insan ve hayvanlara transplante edildi inde üreyebilir. KÖK HÜCRELERLE HANG ARAfiTIRMALAR YAPILAB L R? 1- Transplantasyon Araflt rmalar Hayati vücut fonksiyonlar n düzeltmek amac yla kök hücreleri kullan lmaktad r. Kök hücreler bir çok hastal kta ( Parkinson hastal, spinal kord hasarlar, MS, Alzheimer hastal, son evre böbrek hastal, karaci er yetmezli i, kanser, yan klar, diabet, iskemik kalp hastal klar, osteoartrit) kayba u rayan hücrelerin yerine kullan labilme özelli indedir. Halen verici (donör) s k nt s olan transplantasyon dünyas nda bu çal flmalar devrim yaratabilecek niteliktedir. 2- Temel Bilimsel Araflt rmalar. Embriyonik geliflimin anlafl lmas nda EKH ler anahtar niteli indedir; gelecekte do umsal kusurlar, bunlardan korunma ve tedavileri bu yolla ortaya konulabilir.. Embriyo gelifliminde fonksiyon gören büyüme faktörleri veya di er maddeler gibi, gen ve moleküllleri anlamam zda da önem tafl rlar, bu flekilde laboratuvar ortam nda kök hücrelerin ço alt lmas ve diferansiyasyonu olabilecektir. 3- Tedavi Amaçl Tafl ma Sistemleri. Kök hücreler genlerin vücudun özelleflmifl dokular na tafl nmas nda araflt r lmaktad r. Özellikle kanserli hastalarda, kök hücrelerden elde edilmifl farkl laflm fl hücreleri kullanarak kanserli hücrelere hedefli tedavi yapmak ve onlar yok etmek ya da de ifltirmek konusunda önemli çal flmalar sürmektedir. 4- Di er Uygulamalar. nsan pluripotent hücre dizilerinin gelecekteki kullan mlar aras nda embriyonun erken geliflim evrelerinde kromozom bozukluklar na etkilerinin incelenmesi say labilir. Bu yöntemle erken ve genellikle embriyonik çocukluk ça tümörlerinin izlenmesi mümkün olabilir.. Kök hücre araflt rmalar n n di er bir kullan m alan deneysel ilaçlar n test edilmesidir; kök hücrelerden özelleflmifl karaci er hücreleri gelifltirilerek deneysel ilaçlar n detoksifiye edilme kapasiteleri test edilebilir ve yeni bir uyar sistemi gelifltirilebilir. Gelecekte, insan genom projesiyle kök hücre bir arada ele al nd nda belkide flu anda akla gelmeyen pek çok yarar da beraberinde getirecektir. HEMATOPO ET K KÖK HÜCRELER N KL N KTE KULLANIMI Hematopoietik kök hücre (HKH) kemik ili i ve çevre kan ndan elde edilebilen, kendini yenileme (self-reewal) ve farkl laflarak (diferansiyasyon) olgun kan hücrelerini oluflturma yetene ine sahip eriflkin tip bir kök hücredir. Bulunduklar ortamda az say dad rlar. Kemik ili inde 10.000-15.000 kemik ili i hücresinden 1.i HKH dir. Dolaflan kanda bu oran 1:100.000 dir. Hematopoietik kök hücreleri ay rd etmek güçtür. Çünkü HKH nin kültürde uzun süre ço alma kabiliyeti azd r ve kök hücrelerin çeflitli tiplerini içerir. Bu kök hücreler di er kemik ili i ve kan hücrelerine benzerlik gösterir. Bu nedenle araflt rmac lar HKH nin tan nmas n sa layan hücre yüzey iflaretleyicilerini tespit ettiler. Monoklonal antikorlarla tan nan hücre yüzey iflaretleyicileri farkl laflm fl HKH için; CD34 +, CD59 +, Thy1 +, CD38 düflük oranda veya (-) C-kit (-), lin (-) olarak belirlenmifltir. Hematopoietik Kök Hücre Kaynaklar Nelerdir? 1- HKH lerin ilk olarak bulundu u kaynak kemik ili idir. Genel anestezi alt nda özel aspirasyon i neleri ile kalça kemi inden aspire edilerek toplanan ürünün içinde HKH lerin yan s ra stroma hücreleri, kan progenitör hücreleri, olgun lökosit ve eritrositler de bulunur. 53

SARGIN D. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisi Tablo 3. Hematopoietik kök hücre transplantasyonu ile tedavi edilen hastal klar Allogeneik HKHT Otolog KHT En s k kullan ld hastal klar:. Multiple myelom. Akut lösemiler (AML,ALL). Lenfomalar. Kronik myeloid Lösemi (KML). Akut lösemiler. A r Aplastik anemi.. Oto-immun hastal klar (Skleroderma vb.) Seçilmifl hastalarda.. Standart tedavilere yan ts z baz kanserler.. Myelodisplastik sendrom. Lenfomalar. Multiple myelom. Kronik Lenfositik Lösemi (KLL). Talasemi major, orak hücre hastal. A r herediter metabolik hastal klar (Hunter sendromu, Hurler sendr., Lesch Nyhan sendromu, osteopetrosis). Immun yetmezlik sendromlar (A r kombine immun yetmezlik, X e ba l lenfoproliferatif sendrom, Wiskott-Aldrich sendromu) 2- Daha sonra HKH lerin sadece kemik ili inde de il, ancak kemik ili inden 10 defa daha az olarak dolaflan kanda da bulundu u belirlenmifltir. Kök hücre vericilerine baz sitokinler (G-CSF-Granülosit koloni uyar c Faktör) enjekte edilerek HKH ler kemik ili inden dolafl ma mobilize edilir. Periferdeki HKH ler "programlanm fl hücre ay - r c cihaz" yard m yla toplan r. Bu hücrelerin %5-20 i gerçek HKH lerdir. Çevre kan ndan sikokinle mobilize edilmifl HKH ler kemik ili indekilerden 2 kat daha fazlad r. Bu nedenle al c da HKH yamanmas (engraftman) daha çabuk olur; lökosit, trombosit say lar daha erken yükselir, ayr ca immün sistemin yap lanmas da daha erken olur. Periferik kandan lökoferezle toplanan kök hücreleri çeflitlidir ve de iflik amaçlarla toplanabilir. Bunlar; - Otolog Periferik kan hücre transplantasyonu. CD 34 + hücreler seçilerek yap lan Otolog Periferik kök hücre transplantasyonu (PKHT). Allogeneik PKHT. CD 34 + hücreler seçilerek yap lan PKHT.. Dendritik Hücre tedavisi. Allogeneik T-hücrelerin elde edilmesi ve kullan m. (GVL-Graft versus Leukemia etki yaratma amaçl ) 3-1990 y llar n n bafllar nda yeni bir HKH kayna gösterildi; yeni do an göbek kordon kan. lk olarak Fanconi anemili çocuklarda göbek kordon kan kullan larak baflar l transplantasyonlar n yap lmas ile bu HKH kayna n n kullan m h zla artmaya bafllad. Sonuç olarak çok say da kordon kan n saklayan "kordon kan bankalar n " n n oluflturulmas yayg nlaflmaya bafllad. Göbek kordon kan n n multipl germ tabakalar - n n (multipotent), hatta bütün germ tabakalar n n (endoderm, ektoderm, mezoderm) (pluripotent) hücrelerini gelifltirmeye yetenekli kök hücrelerini içerdi i ileri sürülmektedir. Hematopoietik kök hücre transplantasyonlar al c ile HLA-doku grubu uygun donörlerden (Allogeneik HKHT) veya myeloablatif kemoterapi ve/veya Radyoterapi uygulanan hastalara daha önce toplanarak saklanm fl kendi HKH leri verilerek (otolog HKHT) yap l r. Günümüzde Allogeneik ve otolog HKHT unun en s k yap ld hastal klar Tablo 3 de yer almaktad r. Hematopoietik Kök Hücrelerin Di er Kullan m Alanlar. Kanserde graft-versus-tümör tedavisi: HKHT - inin en ilginç kullan m alanlar ndan biri terminal dönem tümörlerde yap lan allogeneik periferik non-myeloablatif kök hücre transplantasyonudur. Bir grup araflt r c metastazl böbrek tümörlerindeki uygulama sonucu halen 38 hastada tümör küçülmesini sa lad klar n bildirmifllerdir (31). Araflt rmalar standart tedaviye dirençli di er tümörlerde de (akci er, prostat, over, kolon, özofagus, karaci er ve pankreas) yap lmaktad r. 54

SARGIN D. Bu uygulamalarda yap lan non myeloablatif tedavi ile hastan n immun sistemi parsiyel olarak bask lanmakta, sonra hastan n HLA-uygun vericisinden al nan HKH ler transfüze edilmektedir. Bunu takiben hastan n immun hücreleri "DNA fingerprint" tekni i ile izlenerek verici hücrelerinin yamanmas ile hastan n hücrelerinin yeniden ço- almas aras ndaki denge izlenmektedir. Bu arada hastan n T-hücreleri ölçülü bask lanarak doku reddi (rejeksiyon) engellenmekte ve GVHH (Graft versus Host Hastal ) azalt lmaya çal fl lmaktad r.. Joshi ve ark.lar göbek kordonu ve periferik kök hücrelerin birlikte tüpte lösemi ve meme kanseri hücrelerine karfl antitümör etki gösterdi ini bildirmifllerdir; bu etki farelerde de belirlenmifltir (32).. Ayr ca bir baflka çal flma grubu kordon kan nda tümör hücrelerini öldürebilen "natural killer- NK" hücreleri olmamas na ra men, IL-15 arac l - yla deney tüpünde ve farede bu hücrelerin antitümör aktivitesinin artt r ld n bildirilmifltir (33).. Di er HKH uygulamalar Romatoid artrit, SLE, Skleroderma gibi otoimmun hastal klar ve Diabette kök hücre kullan m araflt r lmaktad r. Burada amaç; hastan n kendini y kmaya yönelmifl immun sistemini yeniden programlamakt r.. HKH nin bir di er uygulama alan da bozulmufl hücreleri onarmak için genlerin nakledilmesidir.. Hematopoietik Kök Hücrelerin Plastisitesi Son y llarda HKH ler di er dokulara (beyin, kas, karaci er gibi) dönüfltürülebilmektedir. Yeni araflt rmalara göre farede seçilmifl HKH ler veya kemik ili i, hasarlanm fl çizgili kas, kalb kas veya karaci er gibi dokulara giderek o dokular rejenere edebilmektedir (25). Örne in Bittner ve ark.lar Müsküler Distrofili farelerde kemik ili i nakli ile 70 günde hücrelerin nukleuslar n n iskelet veya kalb kas na yerlefltiklerini göstermifllerdir (34). Lagasse ve ark.lar da 50 hücre kadar az bir kök hücre say s yla karaci erde ayn baflar y elde ederek HKH yerin kan d fl dokularda yerleflip ço ald n göstermifllerdir. (25); insanlarda da erkek vericiden K T yap lan kad n hastalarda erkek karaci er hücrelerinin saptanmas, baz kemik ili i hücrelerinin karaci ere yerleflerek hepatosit oluflturdu u tezini desteklemektedir. HEMATOPO ET K KÖK HÜCRELER KULLANILARAK DAHA Y TEDAV LER GEL fit R LMES NE ENGELLER NELERD R?. Hematopoietik kök hücrelerin say s n n artt - r lmas. Klinik uygulamalarda en önemli sorunlardan biri HKH lerin ço alt lmas d r. Örne in göbek kordonundan elde edilen s n rl say daki HKH ler eriflkinlere yetmemektedir.. Araflt r c lar, HKH yamanmas nda (engraftment) en önemli sorunun "host-versus-graft" hastal oldu unda birleflmektedirler; kök hücreler kültürde ço alt labildi inde, hematologlar ve gen tedavisi yapanlar s n rs z miktarda "üniversal donör" kök hücreleri elde edebileceklerdir.. Ayr ca HKH ler doku reddine (rejeksiyon) neden olan iflaretleyicilerden ar nd r labilirse, tedavi edilecek hastal olan herhangi bir kifliye verilebilecek ve tedavi sa lanabilecektir. HKH lerin plastisitesi ve gen çal flmalar baflar - l olursa, bu hücreler baflka dokular da onarabilecek ve kan d fl hastal klar da düzeltilebilecektir. Günümüzde kök hücreler kültür çal flmalar nda en fazla 20 kat artt r labilmifltir, ancak progenitör hücreler daha çok ço alt labilir. Örne in Kobari ve ark.lar granülosit ve makrofaj progenitörlerini kültürde 278 kat artt rm fllard r. Ancak kök hücre say s ndaki art fl ve oluflan hücrelerin özgüllü ü halen sorundur (35). Baz araflt rmac lar ise, HKH say s n n önemsiz oldu unu, önemli olan n hücrelerin bölünme emrini almalar, geni kabulleri ve hedef kan hücreleri ve dokulara bölünmeleri oldu unu savunmaktad rlar.. HKHT unun riskleri (Graft reddi, GvHH ve infeksiyonlar gibi) kullan m k s tlamaktad r. E er hastan n immun sistemi manüple edilebilse ve graft yerleflene kadar patojenlerden korunabilse, HKH transplantasyonu doku grubu daha az uygun vericilerden daha çok say da hastaya yap - labilirdi.allogeneik HKHT lar nda öldürücü olabilen Graft reddinin ve GvHH n n hangi T hücre subpopulasyonu taraf ndan yap ld tart flmal d r. T-hücreleri çok riskli hücrelerdir; infeksiyonlarla savafl rlar, graft n yamalanmas n sa larlar, Graft versus tümör etkisi sa larlar, ancak Graft vs. Host Hastal na da neden olurlar. T-lenfositlerinin 55

SARGIN D. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisi GvHH etkisini azaltmak ve di er olumlu etkilerinden yararlanmak amac ile "mini transplant" yada "non-myeloablatif" haz rlay c rejim uygulanarak HKH transplantasyonu gündeme gelmifltir. Ancak bu yaklafl m bazen hastal n erken nüksü sorununa yol açabilmektedir. Kök hücre tedavileri hematolojik, do umsal ve baz habis hastal klar d - fl nda s kl kla ve daha yeni uygulamalarla oto-immun hastal klarda, Diabette, Sinir Sistemi hastal klar nda, baz kalb hastal klar nda, kullan lmaktad r. OTO-IMMUN HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE TEDAV S Oto-immun hastal klar immuntolerans n bozulmas ile meydana gelir. Bu hastal klar antijen spesifik CD8 sitotoksik T-hücreleri, otoantikorlar ve bunlarla beraber olan inflamatuar proçes taraf ndan meydana getirilen hücre ve doku hasar sonucu oluflur. Bu mekanizmalar Romatoid artritte eklemlerin, tip 1 Diabette insülin salg layan beta hücrelerinin veya SLE da böbreklerin tahrip olmas na sebep olur. Bu hastal klara yol açan immun tolerans n bozulmas veya idame edememesinin nedenleri tam bilinmemektedir. Halen pekçok oto-immun hastal n tek tedavisi anti-enflamatuar ve immünosüppressif ilaçlar n (steroidler ve inflamatuar sitokinlerin etkisini bloke eden inhibitör proteinler) kullan m d r; ancak bunlarla her zaman remisyon sa lanamamaktad r. Son y llarda araflt rmac lar oto-immün hastal klar n (SLE, romatoid, Skleroderma, MS, tip 1 diabet gibi) tedavisinde HKH kullan m na yönelmifllerdir. Baz oto-immün hastal klarda immun sistem arac l ile meydana gelen hasar organ için spesifiktir. Örne in tip 1 diabette pankreas n beta adac k hücreleri, multiple skleroz (MS) sinirleri kaplayan myelinin hasar söz konusudur. Özellikle bu tip hastal klarda "bozulan n tamiri" prensibi geçerlidir. Diabetli hastalarda (tip 1) her y l yaklafl k 1300 hastaya A.B.D de pankreas transplantasyonu yap lmaktad r. 1 y l n sonunda bu hastalar n yaklafl k %83 ü düzelir. Transplante edilecek pankreas bulunmas ndaki güçlük, ayr ca doku reddini önlemek için hastalar n yaflamlar boyunca immünosupressif tedavi almalar ve buna ba l infeksiyon riski bu konuda karfl lafl lan bafll ca güçlüklerdir. Diabet tedavisinde pankreas adac k hücrelerinin enjeksiyonu da denenmifltir. Bu hücreler insülin ve di er hormonlar sekrete eder; ancak reddi önlemek için kullan lan steroidlerin yaratt metabolik talebin yükü nedeniyle nakledilen hücrelerin insülin yapma kapasiteleri afl lmaktad r. Bu etki tam organ (pankreas) nakillerinde görülenden daha fazlad r. Sonuç olarak bu güne kadar yap lan adac k hücre nakillerinin sadece %8 i baflar l olmufltur. Yak n zamanda James Shapiro ve ark.lar daha çok adac k hücresi kullan larak ve immunosupresyon tedavisini de ifltirerek 7 diabetik hastan n tümünde baflar l pankreas adac k hücresi nakillerini gerçeklefltirdiler (36). Bu hastalar uzun süre insülin ihtiyac duymad lar, kan flekerleri transplantasyondan 1 y l sonra normal bulunmakta idi. Bu araflt r c lar n sundu u "Edmonton protokolu" halen dünyada 10 merkezde kullan lmaktad r. Bu baflar araflt r c lara ümit vermifltir, ancak bu ifllemde bir nakil için 2 kadavra gerekmektedir, hücreler immünolojik olarak uyumlu olmal ve ilk 8 saatte al nmal d r, bu da transplantasyon gereken hastalar n bekleme listelerini uzatacakt r; ayr ca ömür boyu immünosüpressif tedaviler kullan lmas da zorunludur. Adac k Hücre Kaynaklar 1- Fetal doku 2- Eriflkin kök hücre-bir çok araflt r c eriflkin kadavradan elde ettikleri adac k hücrelerini kültüre ederek transplante etmeye çal flmaktad r. Fred Levine ve ark.lar hücrelerin DNA lar na ço almay uyaran özel genler ekleyerek insan kadavralar ndan elde edilmifl adac k hücrelerini ço altmay baflard lar. Ancak bu hücre dizini kültürde ürüyor, ama uzun süre insulin yapam yordu. Bu hücre dizinleri, insülin genini eksprese eden beta adac k hücresi geni; PDX-1 i eksprese edecek flekilde düzenlendi ve insülin salg lamalar sa land. Bu hücrelerin nakledildi i diabetik farelerde hücrelerin normal adac k hücreleri kadar insülin salg lamad klar bildirildi (37). fiimdi araflt r c lar n hedefi, normal miktarda insülin salg layan yeterli say daki hücre ço altabilecek teknolojiyi gelifltirmektir. 3- Pankreatik kanal (duktus) hücreleri Di er bir adac k progenitör hücre kayna d r. 56

SARGIN D. Susan Bonner-Weir ve ark.lar eriflkin pankreatik dokudan izole edip kültürde ço altt klar kanal hücrelerinin farkl laflarak hem kanal hem de endokrin hücrelere de iflti ini bildirdiler (39).. Tip 1 diabetli, beta hücresi olmayan ama kanal hücreleri mevcut hastalarda, kanal hücrelerini toplay p ço altarak otolog nakil olas d r; ancak bu giriflim oto-immün olay durduramaz ve bu verilen hücrelerde haraplan r. Ammon ve Peck ve ark.lar hem insan hem de farenin pankreatik kanal hücrelerini kültüre ettiler. Adac k hücresi iflaretleyicileri kullanarak insülin, glukagon, somatostatin ve pankreatik polipeptid yapan hücreleri belirlediler ve farelere implante ederek diabeti düzelttiler 4- Embriyo kaynakl hücreler Fare hatta insanda embriyonik kök hücrelerden insülin salg layan beta hücrelerinin izolasyonu gerçekleflmifltir. Bernat Soria ve ark.lar farede embriyonik hücreye insülin genini tan yan DNA parças n yerlefltirmifller ve kültüre etmifllerdir, daha sonra diabetli farelerin dalaklar na nakledilerek diabeti düzelttiklerini bildirmifllerdir (40). Manfread Ruediger de ayn yöntemle ve insülin yapmayan hücreleri elimine ederek insan embriyonik hücrelerinden insülin yapan hücreleri elde etmifltir. MC Kay ve ark.lar embriyonik hücrelerden "Nestin" eksprese edenleri seçmifller ve özel bir kültür yöntemiyle adac k hücresi benzeri hücreler toplulu u oluflturmufllard r, bu hücreler diabetik farelere nakledilmifl, ancak etkisiz kalm flt r (20). Itskovitz-Eldor, embriyoid hücre grubundaki hücrelerin 1/3 ünün insülin salan beta hücreler oldu unu ileri sürmüfltür. Bu bilgilerin fl nda, çok yak nda embriyonik hücrelerin insülin yapan adac klara özelleflmeleri mümkün olacakt r.. Oto-immün hastal klardan organa spesifik olmayanlar örne in Sistemik Lupus Eritematozus (SLE) da birçok organ ve dokuda immun reaksiyonlara ba l yayg n hasar görülür. Bu flekilde tek bir organa spesifik olmayan, yayg n hasar n olufltu u SLE gibi oto-immun hastal klarda hücre tedavisinin amac ; olgun, uzun ömürlü ve otoreaktif immün hücreleri yok etmek, yerine yeni ve düzgün çal flan bir immun sistemi yap land rmakt r. Bu amaçla yap lan tedavi otolog HKH transplantasyonudur. Richard Burt ve ark.lar Otolog HKH transplantasyonu yap lan 7 SLE l hastay 1-3 y l oran nda izlediler. Bu sürede hastal ks z kald klar n, ilaç gerektirmediklerini saptad lar. Bu hastalarda T- hücre da l m da normale dönmekte idi (41). S N R S STEM HASTALIKLARINDA KÖK HÜCRE TEDAV S 10 y l önce eriflkin beynindeki nöronlar n rejenere olam yaca kabul ediliyordu. Sinir sistemini yeniden yaratmak olanaks z görüldü ünden tedavilerde hedef oluflan zarar durdurmaktan ibaret idi. Günümüzde bu görüfl art k geçerli de ildir. 1990 l y llar n ortalar nda beynin baz k s mlar n n özel durumlarda "nöral kök hücreler" den yeni nöronlar yapabildi i gösterildi. Bu özgülleflmemifl hücreler fetusta beyin ve spinal kordu oluflturan hücrelere benzer ve beyindeki tüm hücreleri nöronlar, oligodendrositler ve astrositler-oluflturabilirler. Bu hücreler dejeneratif hastal klar n, Parkinson hastal ve amyotrofik lateral sklerozis (ALS veya Lou Gehring hastal ), inme veya travma ile geliflen beyin veya spinal kord hasarlar n n tedavisinde kullan labilirler. Araflt rmac lar laboratuvarda, farkl laflmam fl nöral hücrelerden farkl laflm fl hücreleri üretip implante etmeye çal fl yorlar. Bu hücreleri ya d flar da (in vitro) olgunlaflt rmay veya beyindeki uyar larla invivo olgunlaflt rmay hedefliyorlar; bu amaçla kök hücre olarak "nöral prekürsör hücreler" kullan lmaktad r. Di er bir strateji de; büyüme hormonu veya "trofik faktörler" bularak hastan n kendi hücrelerini uyar p endojen tamir mekanizmalar n gelifltirmektir. Parsinson hastal kök hücre tedavisinin ençok çal fl ld sinir sistemi hastal klar ndan biridir. Bu hastal kta harap olan nörolar n normalde salg lad klar ve vücut hareketlerini kontrol eden dopaminin az sal nmas söz konusudur. Bu nöronlar n neden harap oldu u bilinmemektedir. Parkinson hastal nda ilk hücre nakli 57

SARGIN D. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisi denemesi 1980 lerde Meksika da yap ld ve böbrek üstü bezinde bulunan dopamin yapan kromaffin hücreler nakledildi i ve baflar l oldu u bildirildi. Ancak A.B.D den bildirilen sonuçlardaki baflar çok s n rl idi, olumlu etki 1 y lda kayboluyordu ve cerrahisi de zordu (42).Fetal doku transplantasyonlar Parkinson hastal n n tedavisinde kullan lm flt r.lard Olsen ve ark.lar 1970 lerde farelere fetal beyinden geliflmekte olan dopamin salg layan nöronlar n nakillerinde baflar l oldular.1980 lerin ortalar nda insanda fetal doku nakli çal flmalar bafllad. Fertilizasyondan 8-9 hafta sonra düflük yapt - r lan fetustan ç kar lan doku ile yap lan nakiller baz hastalarda yarar sa lad. Parkinson hastal nda hücre tedavisi konusunda yap lan çal flmalar sürmektedir. Yeni kök hücre kaynaklar n n bulunmas na çal fl lmakta, insan fetal dokusu yerine hayvan fetal hücre ve dokular denenmektedir. Örne in son y llarda Parkinsonlu 10 hastada domuz fetuslar n n beyinlerinden elde edilen nöral hücreler kullan ld. Ancak baflar l sonuçlar al namad sadece, ölen bir hastan n otopsisinde transplante edilen domuz nöral hücrelerinin ufak bir k sm n n yaflad gösterildi (43).Parkinson hastal nda nöron oluflturmak ve tedavide kullanmak amac yla embriyonik hücreler, göbek kordon kan ve HKH ler ile yap lan çal flmalar sürmektedir. Ayr ca hastan n beyninde bulunan tamir mekanizmalar n harekete geçirerek kendi kök hücrelerini onarma fleklinde tedavi yöntemleri de araflt r lmaktad r. Spinal kord hasar olan vakalarda myelin k l flar ndaki oligodendrositlerin kayb ve mesaj iletim bozuklu u söz konusudur. Araflt rmac lar bu vakalarda kök hücrelerden elde edilen oligodendrositler ile remiyelinizasyonu sa lamaya çal flmaktad r. KALP HASTALIKLARINDA KÖK HÜCRE TEDAV S Kalp fonksiyonlar n düzenleyen hücreler; kontraksiyonu sa layan kardiomiyosit, arter a n oluflturan vasküler endotel hücresi ve vasküler kas hücresidir. Kalp krizi geçiren veya konjestif kalp yetmezli i olan hastalarda embriyonik veya eriflkin kök hücrelerden bu hücrelerin oluflturulmas ve fonksiyonunun sa lanabilmesi araflt r lmaktad r. Bu yaklafl mlar cerrahi giriflimler ve kalp nakline göre çok avantajl d r. Yak n zamanda Orlic ve ark.lar infarktüs yap lm fl farelerde kalpteki dokular n rejenerasyonu için kemik ili inden seçilmifl HKH leri kullanm fllard r. Bu hücreleri ventrikül duvar na enjekte ettiklerinde yeni kardiomiyositler, vasküler endotel ve düz kas hücreleri oluflmufl ve koronerleri, arteriolleri ve kapilleriyle yeni bir "miyokard" sa lanm flt r. Hücre naklinden 9 gün sonra zarara u ram fl ventrikülün %68 i yenilenmifl, yaflam süresi de uzam flt r (44). Kök hücreler do rudan kalp bölgesine enjekte edilebildi i gibi damar yoluyla verildi inde de zarara u ram fl bölgeye giderek hipertrofik ve kal nlaflm fl hücrelerin ölümünü engellemekte, progresif kollajen ve "skar" oluflumunu durdurmaktad r. (45).Itskovitz ve ark. ise embriyonik kök hücrelerden kardiyomiyositlerin yap labilece i ve kontraksiyon fonksiyonundan oldu unu ilk gösterenlerdendir. KÖK HÜCRELER VE GEN TEDAV LER Gen tedavisi, oldukça yeni, halen büyük ölçüde deneysel bir tedavi yöntemidir. Tarihçesi 1989 a dayanan gen mühendisli i teknolojisi önceleri kanser, infeksiyon hastal klar veya kistik fibroz gibi tek gen hastal klar ile ilgileniyordu. Günümüzde birden fazla geni ilgilendiren kompleks hastal klarda- kalp hastal klar, ekstremitelere kan al m nda yetersizlik, artrit ve Alzheimer hastal gibi-denenmektedir. Terapötik transgenler insan al c lara 2 yolla verilmektedir; ilkinde arac viruslar kullan larak direkt infüzyon yap l rken di erinde, transgenler vücuda kök hücre, lenfosit veya fibroblast gibi canl hücrelerle nakledilmektedir. Bugüne kadar A.B.D de yap lan 450 gen tedavisi çal flmas n n %40 hücre bazl d r ve bunun da % 30 nda hastaya transgen tafl y c s olarak insan kök hücresi (kan yapan veya hematopoietik kök hücreler) kullan lmaktad r. Tedavi amaçl ve hücre bazl tedavilerin 1/3 ü kanserlere (örn.over, beyin, meme, myelom lösemi ve lenfoma), 1/3 ü virüs hastal klar na (HIV-1) ve 1/3 ü de tek gen hastal klar na (örn. Gaucher has- 58

SARGIN D. tal, a r kombine immun yetmezlik, Fanconi anemisi, Fabry hastal ve lökosit ba lanma defekteleri) yöneliktir. Gen tedavilerinde en s k tercih edilen hücreler HKH lerdir. Çünkü çevre kan, kemik ili i ve kordon kan ndan kolayca elde edilirler. Laboratuvarda kolayca tan n p manüple edilerek hastaya enjekte edilebilirler. HKH ler bir çok kan hücresine farkl laflt için transgenler bu hücrelerle de vücutta tafl nabilir. Hematopoietik kök hücre ile gen tedavileri organ nakli, kan ve kemik ili i bozukluklar, immun sistem bozukluklar gibi farkl alanlarda kullan l r, vücutta kemik ili i, karaci er, dalak ve lenf dü- ümleri gibi de iflik dokulara yerleflir. Kan hastal klar d fl nda karaci er hastal klar nda ve Gaucher hastal gibi metabolik bozukluklar n tedavisinde de kullan l r. HKH d fl nda myoblastlar, osteoblastlar ve nöral kök hücrelerin de gen tafl y c s olarak kullan m araflt r lmaktad r. SONUÇ. Embriyonik ve eriflkin tip kök hücreler için bilinen 2 önemli gerçek vard r: Bu hücre hücreler farkl d r ve potansiyel tedaviler için inan lmaz araflt rma alanlar sunmaktad rlar.. Araflt rmalar artt kça mutlaka embriyonik ve eriflkin kök hücreler aras nda yeni benzerlikler ve farklar bulunacakt r.. Önümüzdeki y llarda bu iki hücre tipini ço alma, farkl laflma, yaflama ve transplantasyon sonras fonksiyonlar ve immun rejeksiyon aç s ndan karfl laflt rmak önem kazanacakt r.. Araflt rmac lar her iki hücreden elde edilen özelleflmifl hücrelerin hayvan deneylerinde zarara u ram fl dokular n ve hücrelerin yerini alabilece ini saptam fllard r. nsanlarda kök hücre tedavileri aç s ndan cevap arayan pek çok soru vard r: Nöro-dejeneratif, otoimmun, kalp hastal klar nda gereken tedaviler ne sürede geliflir, hepsi sonunda eriflkin hücreye mi dayanacak, en k sa zamanda en iyi tedavi için kaç çeflit hücre kayna na gereksinim var?. Bugünkü sonuçlarla kök hücre uygulamalar - n n gelece ini tahmin etmek olanaks zd r. Ayr ca Embriyonik ve fetal kök hücre araflt rmalar halen birçok ülkede etik sorunlar gündeme getirmektedir. KAYNAKLAR 1. Trounson, A.O., Gardner, D.K., Baker, G., Barnes, F.L.,Bongso, A., Bourne,H., Calderon, I., Cohen, J., Dawson, K. Et al: Handbook of in vitro fertilization (Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: CRC Press) (2000 b) 2. Friedrich, T.D., Regenass, U., Stevens, L.C.: Mouse genital ridges in organ culture: the effects of temparature on maturation and experimental induction of teratocarcinogenesis. Differentiation. 24;60-64, 1983. 3. Kleinsmith, L.J., Pierce, Jr, G.B.: Multipotentially of single embryonal carcinoma cells. Cancer Res1964; 24:1544-1551. 4. Evans, M.J., Kaufman, M.H.: Establishment in culture of pluripotent cells from mouse embryos. Nature. 1981; 292:154-156. 5. Martin, G.R.: Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by terotocarcinoma stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1981; 78:7634-7638. 6. Pera, M.F., Cooper, S., Mills, J., Parrington, J.M.: Isolation and characterization of a multipotent clone of human embriyonal carcinoma cells. Differantiation, 1989; 42:10-23. 7. Bongsa, A., Fong, C.Y., Ng, S.C., Ratman, S.: Isolation and culture of inner mass cell from human blastocysts. Hum. Reprod. 1994; 9:2110-2117. 8. Thomson, J.A., Kalishman, J., Golos, T.G., During, M., Harris, C.P., Hearn, J.P.: Pluripotent cell lines derived from common marmoset (Callithrix jacchus) blastocysts. Biol. Reprod.1996; 55:254-259. 9. Thomson, J.A., Itskovitz-Eldor, J., Shapiro, S.S., Waknitz, M.A., Swiergiel, J.J., Marshall, V.S., Jones, J.M.: Embriyonic stem cell lines derived from human blastrocysts. Science,1998; 282:1145-1147. 10. Reubinoff, B.E., Pera, M.F., Fong. C.Y., Trounson, A., Bongso, A.: Embriyonic stem cell lines from human blastocyts: Somatic differentiation in vitro. Nat. Biotechnol. 2000; 18:399-4004. 11. Dani, C., Smith, A.G., Dessolin, S., Leroy, P., Staccini, L., Villageois, P., Darimont, C., Ailhaud, G. Differentiation of embriyonic stem cells into adipocytes in vitro. J.Cel.Sci. 1997; 110:1279-1285. 12. Fraichard, A., Chassande, O., Bilbout, G., Dehay, C., Savatier, P., Samarut, J.: In vitro differentiation of embriyonic stem cells into glial cells and functional neurans. J. Cell Sci. 1995; 108: 3181-3188. 13. Doetschman, T., Eistetter, H., Katz, M., Schmit, W., Kemler, R.: The in vitro development of blastocyte derived embriyonic stem cell lines: formation of visceral yols sac, blood islands and myocardium. J. Embryol. Exp. Morph.1985; 87:27-45. 14. Maltsev, V.A., Rohwedel, J., Hescheler, J., Wobus, A.M: Embriyonic stem cells differentiate in vitro into cardiomyocytes representing sinusnodal, atrial and ventricular cell typess. Mech. Dev. 1993; 44: 41-50. 15. Kramer, J., Hegert, C., Guan, K., Wobus, A.M., Muller, P.K., Rohwedel, J.,: Embriyonic stem cell-derived chondrogenic differentiation in vitro: activation by 59

SARGIN D. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisi BMP-2 and BMP-4. Mech. Dev. 2000; 92:193-205y. 16. Nakano, T., Kodama, H., Honjo, T.: In vitro development of primitive and definitive erythrocytes from different precursors. Science,1996; 272:722-724. 17. Smith, A.G.: Origins and properties of mouse embriyonic stem cellsb Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. 2001. 18. Yamashita, J., Itoh, H., Hirashimo, M., Ogawa, M., Nishikawa, S., Yurugi, T., Nakao, K.: Flk1- positive cells derived from embriyonic stem cells serve as vascular progenitors. Nature, 2000; 408:92-96. 19. Brustle, O., Janes, K.N., Learish, R.D. Karram, K., Choudhary, K., Wiesther, O.D., Duncan, I.D, McKay, R.D.: Embriyonic stem cell-derived glial precursors: a source of myelinating transplants. Science.1999; 285:754-756. 20. Lutnelsky, N., Blandel, O., Laeng, P., Velasco, I., Ravin, R., McKay, R.: Differantiation of Embriyonic stem cells to Insulin-Secreting Structures similar to Pancreatic Islets. Science.2001; 292:1389-1394. 21. Alison, M.R., Poulsom, R., Jeffery, R., Dhillon, A.P., Quaglia, A., Jacob, J., Novelli, M., Prentice, G., Williamson, J., Whright, N.A.: Hepatocytes from non-hepatic adults stem cells. Nature. 2000; 406-257. 22. Cutler, C., Antin, J.H.: Peripheral blood stem cells for allogeneik transplantation: a review. Stem- Cells.2001; 19:108-117. 23. Brazelton, T.R., Rossi, F.M., Keshet, G.I., Blau, H.M.: From marrow to brain: expression of neuronal phenotypes in adult mice. Science. 2000; 290:1775-1779. 24. Krause, D.S., Theise, N.D., Collector, M.I., Henegariv, O., Hwang, S., Gardner, R., Neutzel, S., Sharkis, S.J.: Multi-organ, multi-lineage engraftment by a single bone marrow-derived stem cell. Cell. 2001; 105: 369-377. 25. Lagasse, E., Connors, H., Al Dhalimy, M., Reitsma, M, Osborne, L., Wang, X., Finegold, M., Weissman, I.L., Grompe, M.: Purified hematopoietic stem cells can differentiate into hepatocytes in vivo Nat.Med.2000; 6:1229-1234. 26. Kocher, A.A, Schuster, M.D., Szabolcs, M.J.: Neovascularization of ischemic myocardium by human bone marrow derived angioblast prevents cardiomyocyte apoptosis, reoluces remodeling and improves cardiac function. Nat.Med.2001; 7:430-436. 27. Pittenger, M.F., Marshak, D.R.: Mesenchimal stem cells of human adult bone marrow. Marshak, D.R., Gardner, D., Gottlieb, D. Eds. (Cold Spring Harbor. NewYork: Cold Spring Harsor Laboratory Press). 2001; 349-374. 28. Prockop, D.J.: Marrow stromal cell as stem cell for nonhematopoietic tissues. Science. 1997; 276:71-74. 29. Pittenger, M.F., Mackay, A.H., Beck, S.C.: Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 1999; 284:143-147. 30. Bjornson, C.R., Rietze, R.L., Reynolds, B.A., Magli, M.C., Vescovi, A.L.: Turning brain into blood: a hemato poietic fate adopted by adult neural stem cells in vivo. Science. 1999; 283:534-537. 31. Childs, R., Chernoff, A., Contentin, N., Bahceci, E., Schrump, D., Leitman, S., Read, E.J., Tisdale, J., Dunbar, C., Linehan, W.M. Young, N.S. Barrett. A.J.: Regression of metastatic renal cell carcinoma after nonmyelooblative allogeneic peripheral blood stem cell transplantation. N. Engl. J.Med. 2000; 343:750-758. 32. Joshi, S.S., Tarantolo, S.R., Kuszynski, C.A., Kessinger, A.: Antitumor therapeutic potent of activated human umbilical cord blood cells against leukemia and breast cancer. Clin. Cancer. Res.2000; 6:4351-4358. 33. Lin, S.J., Yang., M.H., Chao, H.C., Ku, M.L., Huang. J.L.: Effect of Interleukin-15 and Flt-3 ligand on naturam killer cell expansion and activation: Umbilical cord vs. adult peripheral blood mononuclear cells. Pediatr. Allergy Immunol. 2000;11:168-174. 34. Bittner, R.E., Schofer, C., Weipoltshammer, K., Ivanova, S., Streubel, B., Hauser, E., Freilinger, M., Hoger, H., Elbe-Burger, A., Wachtler, F: Recruitment of bone marrow derived cells by skletal and cardiac musele in adult dystrophic mdx mice. Anat. Embryol. (Berl) 1999; 199:391-396. 35. Kobari, L., Pflumio, F., Giarratana, M., Lix., Titeux, M., Izac, B., Leteurtre, F., Coulombel, L., Douby, L.: In vitro and in vivo evidence for the long multilineage (myeloid, B, Nkand T) reconstitution capacity of ex vivo expanded human CD34+cord blood cells. Exp.Hematol 2000; 28:1470-1480. 36. Shapiro, J., Lakey, J.R.T., Ryan, E.A., Karbutt, G.S., Tath, E., Warnock, G.I., Kneteman, N.M., Rajatte, R.V.: Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosupressive regimen. N.Engl.J.Med.2000; 343: 230-238. 37. Dufayet de la Tour, D., Halvorsen, T., Derneterca, C., Tyrberg, B., Itkin-Ansari, P., Loy, M., Yoo, S.J., Hao, S., Bassie, S., Levine, F.: b-cell differentiation from a human pancreatic cell line in vetro and in vivo. Mol. Endocrinol.2001; 15:476-483. 38. Itkin-Ansari, P., Demeterca, C., Bassie, S., Dufayet de la Tour, D., Beattie, G.H., Novassat, J., Mally, M.I., Havek, A., Levin, F.: PDX-1 and cell-cell contant act in synergy to promote d-cell development in a human pancreatic endocrine precursor cell line. Mol. Endocrinol. 2001; 14:814-822. 39. Bonner-Weir, S., Taneja, M, Weir, G.C., Tatakiewicz, K., Song, K.H., Sharma, A., O Neil, J.J.: In vitro cultivation of human islets from expanded ductal tissue. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 2000; 97:7999-8004. 40. Soria, B., Roche, E., Berna, G., Lean-Quinto, T., Reig, J.A., Martin, F.: Insulin-secreting cells derived from embriyonic stem cells normalize glycemia in streptazotocin-induced diabetic mice. Diabetes, 2000; 49:157-167. 41. Traynor, A.E., Schroeder, J., Rosa, R.M., Cheng, D., Stefka, J., Mujais, S., Baker, S., Burt, R.K.: Treatment of severe systemic lupus erytematosus with high dose chemotherapy and haematopoietic stemcell transplantation: a phase I study. Lancet. 2000; 356,707. 60

SARGIN D. 42. Quinn, N.P.: The clinical application of cell grafting techniques in patients with Parkinson s disease. Prog. Brain Res. 1990; 82:619-625. 43. Deacon, T., Schumacher, J., Dinsmore, J., Thomas, C., Palmer, P., Kott, S., Edge, A., Penney, D., Kassissich, S., Dempsey, D., Isacson, O.: Histological evidence of fetal pig neural cell. Survival after transplantation into a patient with Parkinson s. Nat.Med.1997; 3:350-353. 44. Orlic, D., Kajstura, J., Chimenti, S., Jakonivk, I., Anderson, S.M., Li, B., Pickel, J., McKay, R., Nadal-Ginard, B., Bodine. D.M, Leri, A., Anversa, P.: Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium. Nature, 2001; 410:701-705. 45. Hughes, S.: Cardiac stem cells J. Pathol. July 2002; 197 (4): 468-478. 61