Kök Hücre Türleri
Embriyonik, Fetal ve Teratokarsinom Kök Hücre Kaynakları
1. Embriyonik Kök Hücreler
Embriyonik kök hücreler blastokist evresindeki bir embriyonun iç hücre kitlesinden elde edilirler. Embriyonik kök hücrelerin 1998 yılında Thomson ve arkadaşları tarafından üretilebilmesiyle birlikte embriyonik kök hücre konusunda bir çığır açılmıştır. Günümüzde, insan embriyolarındaki çalışmalar in-vitro fertilizasyon kliniklerinde artan ve bağışlanan embriyolarda yürütülmektedir. Embriyo potansiyel bir canlı olarak kabul edilebildiğinden bu hücrelerin araştırmada veya tedavide kullanımı ile ilgili etik sorunlar ortaya çıkmıştır.
Bazı ülkelerde araştırma için kullanılmaları yasaklanmıştır. Embriyonik kök hücreler pluripotent hücrelerdir; vücutta yaklaşık 200 hücre tipine dönüşebilirler.
Çekirdeği çıkartılmış bir yumurtayla kaynaştırılarak elde edilmiş olan (klonlanmış) bir embriyodan elde edilebilirler. Klonlanmış bir embriyodan elde edilen kok hücreler hastanın bağışıklık sistemi ile uyum gösterirler. Embriyonik kök hücreden elde edilen hücre kümeleri embrioid cisimcikler (embrioid bodies) olarak adlandırılmaktadır. Bu kümeler üç ana germ tabakasından kaynaklanan çeşitli hücre tiplerine yönlenmiş hücrelerden, farklılaşmamış olanlara kadar değişen hücreleri içermektedir.
Embrioid Cisimcikler
Destek kültüründe üreyen embriyonik hücreleri
Günümüzde, kök hücrelerin farklılaşmasının kontrolü üzerinde durulmaktadır. Bu amaçla kültür ortamına çeşitli büyüme faktörleri, sitokinler ve kimyasallar eklenmiş, farklı destek hücreleri kullanılmış ve gen aktarımı ile farklılaşmanın yönlenmesi yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Embriyonik kök hücrelerin farklılaşmadan kendini yenileyebilmesi için birçok faktörün denge içinde olması gerekmektedir. In-vitro olarak farklılaşmayı kontrol etmek için kültür ortamında destek hücreler ve sitokinlerden yararlanılmaktadır. İnsan embriyonik kök hücreleri, fare embriyonik fibroblast hücreleri ve “Leukemia Inhibitory Factor”-LIF varlığında bu özelliklerini korumaktadır. Destek hücreler ve LIF ortamdan uzaklaştırıldığında hücreler arasında kümeleşme ve sonrasında Embriyoid Cisim oluşumu gözlenir.
Embriyonik kök hücrelerin diğer molekül veya başka türlerden elde edilen hücrelerle temas etmeksizin üreyebileceğini gösteren son araştırmalar bu hücrelerin daha sağlıklı ortamlardan elde edilebileceklerini ve klinik kullanımları konusunda güvenilirliğin artabileceğini göstermektedir.
Embriyonik kök hücrelerin tedavide kullanılabilmesi için çalışmalar sürdürülmektedir. Tedavi amaçlı kullanımda bugün aşılması gereken engel farklılaşmanın istenilen yönde kontrol edilmesidir. Potansiyel klinik amaçlı kullanımı FDA (U.S. Food and Drug Administration) tarafından onaylanan kök hücre soyları NIH’e (U.S. National Institutes of Health) ait internet sitesinde (Redirection from escr.nih.gov to http://stemcells.nih.gov/research/registry/) sürekli olarak yenilenerek duyurulmaktadır.
2. Fetal Kök Hücreler
1998 yılında Gearhart ve arkadaşlarının çalışmaları sonucunda, 5-9 haftalık fetusun gonadal kıvrım ve mezenter bölgesindeki primordial germ hücrelerinin kültürü ile embriyonik germ hücreleri elde edilmiştir. Ancak, immun baskılanmış farelere enjeksiyon sonrasında teratoma oluşumu gösterilememiştir. Fetustan elde edilen kök hücrelerin araştırma veya tedavide kullanımı uygun doku gruplarına ait fetus kaynaklarının oluşturulması gibi etik açıdan ciddi sorunlar doğurabilir. Ancak, kendiliğinden düşük yapmış kişilerde bu hücreler bağışlanarak araştırma ve tedavi amacıyla kullanılabilir. Gerekli fetus kaynağının az olması nedeniyle fetus kaynaklı germ hücreleri araştırmaları eski hızını kaybetmiştir. Günümüzde çeşitli kalıtsal hastalıklar fetal karaciğer kaynaklı kök hücre nakilleri ile tedavi edilmektedir.
3. Embriyonik Korsinoma (Teratokarsinom) Hücreleri
Embriyonik karsinoma hücreleri teratokarsinom olarak adlandırılan germ hücre tümörlerinde bulunan kök hücrelerdir. Teratokarsinomların öncü germ hücrelerin malign halinden kaynaklandığı düşünülmektedir. İnsanda daha sık olarak testis tümörlerinde rastlanmaktadır. Bu tümörler tek bir tümör hücresi tipinden çok, farklılaşmış hücre tiplerinden oluşmaktadır.
Yetişkin Kök Hücreler
Yetişkin kök hücreler uzun süre kendini yenileyebilme kapasitesine sahip ve yetişkin dokulardaki öncü hücrelere farklılaşma özelliğinde olan hücrelerdir. Yetişkin kök hücrelerin kullanımı etik açıdan sorun oluşturmamaktadır. Bu hücreler kişinin bağışıklık sistemine uyum gösterirler. Günümüzde, tüm hücre tiplerine dönüşemedikleri için yetişkin kök hücrelerin kullanımlarının sınırlı olduğu düşünülmektedir. Bu hücreler, plasenta olarak adlandırdığımız bebeği besleyen organdan, göbek kordon kanından ve yetişkin kişilerin vücutlarından elde edilebilirler.
Göbek kordonu kesilip bebek ayrıldıktan sonra ilk yarım saat içerisinde anne rahminden düşen plasenta ve göbek kordon kanı yetişkin kök hücreler için önemli bir kaynaktır. Bu hücreler yetişkin vücudundaki hücrelere göre daha genç bir dönemde elde edildiklerinden diğer yetişkin hücrelere göre kullanım açısından bazı avantalara sahiptirler.
Kordon kanı kök hücrelerinin avantajları şöyledir:
Alıcıya daha kolay uyum sağlarlar.
Genç hücrelerdir.
Yaşayabilme yetenekleri daha yüksektir.
Daha fazla sayıda elde edilebilirler.
Göbek kordon kanı kök hücre kaynağı olarak dünyada, özellikle çocuklarda 1988 yılından beri çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır. Kordon kanı elde edildikten sonra bir dizi işlemden geçirilir ve kırmızı kan hücreleri elimine edilir. Daha sonra dondurma işlemi için kullanılan özel eriyiklerin içerisinde sıvı nitrojen içerisinde dondurularak saklanır. Bu işlem kordon kanı bankacılığı olarak adlandırılır.
Plasenta
Gerçek boyutunda görüntülemek için resme tıklayın. Adı: khtek09.jpg Gösterim: 45 Boyutu: 32.1 KB
Yetişkin bir insanın vücudunda da kök hücre kaynakları bulunmaktadır. Bu hücreler vücutta az miktarlarda bulundukları için saflaştırılmaları da ayı bir sorun olarak görülmektedir. Vücut dışında embriyonik kök hücreler kadar çoğalma yetenekleri yoktur. Kemik iliğinde bulunan kok hücreler yetişkin kök hücreler için iyi bir örnek oluşturmaktadır. Örneğin yetişkin bir insanda he gün 200 milyon kadar kırmızı kan hücresi bu ana hücrelerin farklılaşması ile elde edilmektedir. Kemik iliği kök hücreleri yaklaşık 30 yıldan uzun bir süredir kan hastalıklarının tedavisinde kullanılmaktadır.
Tanım olarak, yetişkin kök hücreler organizmanın yaşamı boyunca kendini yenileyebilme özelliğini koruyan hücrelerdir. Ancak, vücut dışında embriyonik kök hücreler kadar uzun süre özelliklerini koruyarak üretilememektedir. Yetişkinde bulunan hücreler öncü hücrelere ve daha sonra da özelleşmiş hücrelere faklılaşırlar. Bu açıdan, yetişkin kök hücreleri incelerken, bu hücreleri dokuya özgü öncü hücrelerden ayırt etmek oldukça zor olmaktadır.
Yetişkin kök hücreler insan vücudunda sadece kemik iliğinde değil özellikle yağ dokusu olmak üzere birçok doku ve organda bulunabilirler. Yağ dokusundan elde edilen kök hücrelerin kemik iliğinden elde edilen kök hücreler kadar dönüşüm yeteneğine sahip olduğu bildirilmektedir. Yağ dokusundan kemik iliğine göre daha fazla sayıda hücre elde edilebilmektedir. Bu hücrelerin bulundukları doku ve organlarda küçük hasarların giderilmesinde rol oynadığı düşünülmektedir. Günümüze kadar bu hücrelerin sadece belirli bir gurup hücreye faklılaşabileceği düşünülüyordu. Ancak günümüzde bu hücrelerin başa değişik hücre tiplerine de dönüşebileceği bilinmektedir. Örneğin kemik iliği hücreleri karaciğer, sinir, kas ve böbrek hücrelerine dönüşebilmektedir. Hatta günümüzde bir yetişkin kök hücrenin değişime uğrayarak pluripotent özellik taşıyan bir kök hücreye dönüşebileceği gösterilmiştir. Bu özellik karşılıklı farklılaşma (transdiferensiyasyon) olarak adlandırılır. Bu hücrelerin farklı doku tiplerine dönüşebilmelerini ve vücut dışında daha uzun süre yaşabilmelerini sağlamak amacıyla günümüzde yoğun bir şekilde çalışmalar devam etmektedir.
Burun boşluğunu örten dokudan elde edilen kök hücrelerin embriyonik kök hücreler gibi yüksek bir farklılaşma yetenekleri olduğu gösterilmiştir. Bu hücreler, embriyonik kök hücrelere göre daha kolay elde edilebilmeleri açısından önemli bir kök hücre kaynağı olarak değerlendirilmektedir.