{"id":19953,"date":"2018-09-23T04:55:22","date_gmt":"2018-09-23T01:55:22","guid":{"rendered":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/?p=19953"},"modified":"2018-09-21T20:38:52","modified_gmt":"2018-09-21T17:38:52","slug":"doku-muhendisligi-gelecegin-tedavi-yontemi-olabilir-mi-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/2018\/09\/23\/doku-muhendisligi-gelecegin-tedavi-yontemi-olabilir-mi-2","title":{"rendered":"Doku m\u00fchendisli\u011fi: Gelece\u011fin tedavi y\u00f6ntemi olabilir mi?"},"content":{"rendered":"

Doku m\u00fchendisli\u011fi veya rejeneratif t\u0131p, hastal\u0131k veya travma gibi sebepler nedeniyle zarar g\u00f6rm\u00fc\u015f doku ve organlar\u0131n tedavisine y\u00f6nelik geli\u015fen, laboratuvar ortam\u0131nda geli\u015ftirilen dokuyu (veya organlar\u0131n) hastaya transfer etmek ya da zarar g\u00f6rm\u00fc\u015f dokunun biyomalzemeler yard\u0131m\u0131yla kendisini yenilemesini sa\u011flamak temeli \u00fczerine kurulmu\u015f bir dald\u0131r. Doku m\u00fchendisli\u011finin en \u00f6nemli \u00f6zelliklerinden birisi, disiplinler aras\u0131 \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 neredeyse zorunlu k\u0131lmas\u0131d\u0131r. Bu sebeple doku m\u00fchendisli\u011fi temel bilimler (biyoloji, kimya, fizik) t\u0131p, m\u00fchendislik ve malzeme bilimi disiplinlerinin harmanlanmas\u0131yla olu\u015fmu\u015f, hayli dinamik bir bilim dal\u0131 olarak \u00f6ne \u00e7\u0131kmaktad\u0131r.(1)<\/sup> Ayr\u0131ca k\u00f6k h\u00fccre \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131ndan da, k\u00f6k h\u00fccrelerin programlanarak istenen doku \u00f6zelliklerini g\u00f6stermesinin sa\u011flanmas\u0131 yoluyla, bu alana katk\u0131 \u00a0yap\u0131lmas\u0131 ama\u00e7lanmaktad\u0131r.<\/p>\n

Doku m\u00fchendisli\u011fini, sadece doku ve organ yenilenmesi \u00e7er\u00e7evesinde de\u011ferlendirmek eksik bir tan\u0131m olabilir. Doku m\u00fchendisli\u011fine y\u00f6nelik geli\u015ftirilen biyolojik maddeler, ayn\u0131 zamanda \u201cila\u00e7 taramas\u0131\u201d (ila\u00e7lar\u0131n klinik safhada denenmesi) s\u00fcre\u00e7lerini k\u0131saltmay\u0131 da hedeflemektedir. \u015e\u00f6yle ki: E\u011fer ki elimizde dokunun habitat\u0131n\u0131 taklit edebildi\u011fimiz bir maddemiz varsa, hayvan veya insanlar \u00fczerinde denemeden \u00f6nce elimizdeki madde \u00fczerinde deneyebiliriz, ki \u00f6zellikle ilac\u0131n toksik veya patojenik olup olmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 de\u011ferlendirebiliriz. Bu, hem klinik safhas\u0131nda ekonomik y\u00fck\u00fc azaltabilece\u011fi gibi, hem de ila\u00e7lar\u0131n klinik deneme safhas\u0131na ula\u015fmas\u0131n\u0131 h\u0131zland\u0131rabilir. T\u00fcm bu ama\u00e7lar olduk\u00e7a heyecan verici de olsa, g\u00fcn\u00fcm\u00fczde prati\u011fe ge\u00e7en uygulamalar hen\u00fcz k\u0131s\u0131tl\u0131. Uygulamalar\u0131n s\u0131n\u0131rl\u0131 kalmas\u0131n\u0131n en \u00f6nemli sebeplerinden birisi, do\u011fal doku ortam\u0131na katk\u0131 sa\u011flayan biyolojik etmenleri anlamadaki eksikli\u011fimiz ve dolay\u0131s\u0131yla geli\u015ftirilen maddelerin ve y\u00f6ntemlerin ihtiyac\u0131 kar\u015f\u0131layamamas\u0131. Bu sebeple, \u00e7al\u0131\u015fmalar ayn\u0131 zamanda h\u00fccrelerin, h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 ortamla (h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matris) ve kendi aralar\u0131nda nas\u0131l etkile\u015fimde olduklar\u0131, nas\u0131l b\u00f6l\u00fcn\u00fcp, farkl\u0131la\u015f\u0131p, g\u00f6\u00e7 ettiklerini anlamak \u00fczerine de kurulu. Her ne kadar bu zorluklar olsa da, bu terapilerin gelece\u011fin ila\u00e7 end\u00fcstrisine y\u00f6n verece\u011finin i\u015faretleri her ge\u00e7en g\u00fcn artmakta. Genel olarak bu terapileri, hangi y\u00f6ntemlerin kullan\u0131ld\u0131\u011f\u0131n\u0131, \u00f6zellikle \u201cdoku iskelesi\u201d olarak adland\u0131rd\u0131\u011f\u0131m\u0131z yap\u0131lar\u0131 k\u0131saca anlatmak istiyorum.<\/p>\n

\"\"
Biyomalzemeler yard\u0131m\u0131yla organlar\u0131n \u00fcretilmesi: 1. Hastadan h\u00fccrelerin al\u0131nmas\u0131 ve (2) Biyoaktif maddeler ile birlikte biyomalzemede k\u00fclt\u00fcr edilmesi (3) H\u00fccrelerin farkl\u0131la\u015farak \u00fcretilmesi ama\u00e7lanan organa d\u00f6n\u00fc\u015fmesi, (4) fabrike edilen organ\u0131n hastaya transfer edilmesi (Bu \u015fema, 5 numaral\u0131 kaynaktan al\u0131nm\u0131\u015ft\u0131r.)<\/figcaption><\/figure>\n

Doku m\u00fchendisli\u011fi y\u00f6ntemlerine ge\u00e7meden \u00f6nce, s\u0131k\u00e7a bahsedece\u011fim h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matris (ekstrasell\u00fcler matris, ECM) ile ilgili biraz bilgi vermek istiyorum. H\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matris, h\u00fccrenin d\u0131\u015f ortamla ba\u011flant\u0131s\u0131n\u0131 sa\u011flayan, h\u00fccreyi d\u0131\u015f etmenlerden koruyan ve h\u00fccrenin di\u011fer h\u00fccrelerle etkile\u015fiminde rol oynayan, ayr\u0131ca h\u00fccreye gelen sinyallerin kontrol edildi\u011fi, yap\u0131s\u0131 hayli karma\u015f\u0131k \u015fekerlerden ve proteinlerden olu\u015fan bir yap\u0131d\u0131r. H\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matrisin miktar\u0131 ve yap\u0131s\u0131 dokudan dokuya farkl\u0131l\u0131k g\u00f6sterir. Doku m\u00fchendisli\u011finde geli\u015ftirilmeye \u00e7al\u0131\u015f\u0131lan y\u00f6ntemler, genel olarak, h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matrisin yap\u0131s\u0131n\u0131, (biyolojik aktif maddeleri ve fiziksel yap\u0131s\u0131n\u0131) taklit etme amac\u0131n\u0131 g\u00fcder.<\/p>\n

Bu alandaki y\u00f6ntemlerin birisi, t\u00fcm organ\u0131n al\u0131narak, baz\u0131 kimyasal ve biyolojik yollarla h\u00fccrelerinden ar\u0131nd\u0131r\u0131lmas\u0131, fakat h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matrisini koruyarak, h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matrisinin do\u011fal \u201cdoku iskelesi\u201d olarak kullan\u0131lmas\u0131ndan olu\u015fmaktad\u0131r.(2)<\/sup> B\u00f6ylece, do\u011fal yollardan elde edilen bu doku iskelesi, hastadan izole edilen h\u00fccrelerle tekrar k\u00fclt\u00fcr edilerek, yani h\u00fccrelerin iskelete tutunmas\u0131 sa\u011flanarak, istenilen dokuya d\u00f6n\u00fc\u015fmesine yard\u0131mc\u0131 olur. Bu y\u00f6ntemin en \u00f6nemli \u00f6zelli\u011fi, laboratuvar ortam\u0131nda geli\u015ftirilen bu organ, hastaya transfer edildi\u011finde, hastan\u0131n kendi h\u00fccreleri kullan\u0131ld\u0131\u011f\u0131 i\u00e7in, ba\u011f\u0131\u015f\u0131kl\u0131k sistemi taraf\u0131ndan ters tepki g\u00f6rme olas\u0131l\u0131\u011f\u0131n\u0131n olduk\u00e7a d\u00fc\u015f\u00fck olmas\u0131d\u0131r. Bu alandaki ba\u015far\u0131 hik\u00e2yelerine \u00f6rnek olarak, 2008 y\u0131l\u0131nda bir don\u00f6rden al\u0131nan soluk borusunun h\u00fccrelerinden temizlenip, bronkomalaz\u0131 hastas\u0131 30 yas\u0131ndaki bir hastaya, hastan\u0131n kendi h\u00fccreleri k\u00fclt\u00fcr edilerek tekrar transfer edilmesi sonucu hastan\u0131n ya\u015fam kalitesinin y\u00fckseltilmesini g\u00f6sterebiliriz.(3, 4)<\/sup> \u015eimdiye kadar soluk borusu d\u0131\u015f\u0131nda, suni olarak \u00fcretilen mesane, kan damarlar\u0131 implantlar\u0131 ba\u015far\u0131l\u0131 bir \u015fekilde ger\u00e7ekle\u015ftirildi. Bu implantar\u0131n ba\u015far\u0131l\u0131 olmas\u0131n\u0131n sebebi, hastaya aktar\u0131ld\u0131\u011f\u0131 anda, hemen kan damalar\u0131yla konta\u011fa ge\u00e7me gereksinmelerinin olmay\u0131\u015f\u0131. Daha karma\u015f\u0131k organlar\u0131n \u00fcretilmesi ise, mesela kalp, akci\u011fer, karaci\u011fer, daha karma\u015f\u0131k metotlar\u0131n bir araya getirilmesini gerektirmekte.<\/p>\n

Doku iskelesi geli\u015ftirmenin di\u011fer bir y\u00f6ntemi de, biyobozunur maddeler kullanarak, hem fiziksel hem de biyolojik olarak h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matris \u00f6zelikleri ta\u015f\u0131yan biyolojik madde \u00fcretmektir. Bu maddeler, h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matrisin mekanik, fiziksel ve biyolojik \u00f6zelliklerini ta\u015f\u0131mak zorundad\u0131r. Bu sebeple, biyomaddelerin fabrikasyonunda kullan\u0131lan iskele malzemesi maddeye gereken g\u00fcc\u00fc ve esnekli\u011fi vermek zorunda oldu\u011fu gibi, hem de h\u00fccreyi belirli bir ama\u00e7 i\u00e7in uyaracak biyo-aktif maddeleri belli bir zaman aral\u0131\u011f\u0131na yayarak salabilecek kapasiteye sahip olmal\u0131d\u0131r. B\u00f6ylece, bu maddeler, hastaya implant edildi\u011finde zarar g\u00f6rm\u00fc\u015f dokuyu onarabilecek fiziksel ve biyolojik \u00f6zelliklere sahip olacakt\u0131r. Ya da, ayn\u0131 yukar\u0131daki paragrafta anlat\u0131lan y\u00f6ntem gibi, biyomalzeme hastan\u0131n kendi h\u00fccreleri kullan\u0131larak istenilen organa d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fcl\u00fcp, tekrar hastaya transfer edilecektir.(5)<\/sup> Bu alandaki geli\u015fmelere \u00f6rnek olarak, Z\u00fcrih \u00dcniversitesi biliminsanlar\u0131n\u0131n \u00fcretti\u011fi, i\u00e7erisinde lenf bezi pleksuslar\u0131 bar\u0131nd\u0131ran deriyi g\u00f6sterebiliriz. Bu ama\u00e7la, insan derisinden ayr\u0131\u015ft\u0131rd\u0131klar\u0131 endotelyal h\u00fccre katman\u0131n\u0131 ve keratinocid h\u00fccrelerini, h\u00fccre d\u0131\u015f\u0131 matris proteinlerinden olu\u015fmu\u015f yapay doku iskelesine yerle\u015ftirerek suni deri yapmay\u0131 ba\u015fard\u0131lar ve \u00f6n-klinik a\u015famas\u0131nda ba\u015far\u0131 sa\u011flad\u0131lar.(6)<\/sup><\/p>\n

Bu \u00e7e\u015fit biyomalzeme alan\u0131n\u0131n disiplinler aras\u0131 olmas\u0131 hi\u00e7 de \u015fa\u015f\u0131rt\u0131c\u0131 de\u011fil: Biyomaddeyi sentez etmek i\u00e7in kimyaya, maddenin esnekli\u011fi i\u00e7in malzeme bilimine (veya makine m\u00fchendisli\u011fi), biyomaddedinin yap\u0131s\u0131n\u0131 ve madde dif\u00fczyonunun hesaplanmas\u0131 i\u00e7in fizi\u011fe ve biyolojik yap\u0131s\u0131n\u0131n optimize edilmesi i\u00e7in de biyolojiye ihtiya\u00e7 duyulmaktad\u0131r. Bu alandaki bir di\u011fer heyecan verici geli\u015fme de, 3D yaz\u0131c\u0131larda biyobozunur maddeler kullan\u0131larak, kompleks doku yap\u0131lar\u0131n\u0131n \u00fcretilmeye \u00e7al\u0131\u015f\u0131lmas\u0131. Bu konuda 3D yaz\u0131c\u0131lar\u0131n vurgulanan \u00f6zelli\u011fi, biyomaddelerin kontroll\u00fc ve di\u011fer biyofabrikasyon y\u00f6ntemlerine oranla, daha do\u011fru ve h\u00fccre yap\u0131s\u0131na uygun \u015fekilde \u00fcretilmesi.(7)<\/sup> Bu alanda heyecan verici uygulama olarak bronkomalaz\u0131 sonucu solunum yolu \u00e7\u00f6ken yeni do\u011fan bir bebe\u011fe, 3D yaz\u0131c\u0131 ile \u00fcretilen biyolojik olarak tekrar-emilebilir soluk borusu pla\u011f\u0131 implant edilmesi g\u00f6sterilebilir.<\/p>\n

Hangi k\u0131sm\u0131ndan bakarsan\u0131z bak\u0131n, biyomaddeler hem sa\u011fl\u0131k \u00e7al\u0131\u015fanlar\u0131n\u0131n, hem de pek \u00e7ok alandan biliminsanlar\u0131n\u0131n ortak bir ama\u00e7 i\u00e7in \u00e7al\u0131\u015ft\u0131klar\u0131 bir bilim dal\u0131 haline her ge\u00e7en g\u00fcn gelmekte ve di\u011fer disiplinlerden biliminsanlar\u0131n\u0131n da bu alana girmesi i\u00e7in te\u015fvik etmekte. Umuyorum bu olumlu geli\u015fmeler artan ivmeyle devam edecek ve sa\u011fl\u0131k kalitesinin y\u00fckseltimesinde \u00f6nemli rol alacakt\u0131r.<\/p>\n

 <\/p>\n

Kaynaklar<\/strong><\/p>\n

1) Langer R, Vacanti JP, \u201cTissue Engineering\u201d, Science 1993; 260:920-26<\/p>\n

2) Badylak SF, Taylor D, Uygun K., \u201cWhole-organ tissue engineering: decellularization and recellularization of three-dimensional matrix scaffolds\u201d, Annu Rev Biomed Eng., 2011;13:27-53.<\/p>\n

3) Harrison RH, St-Pierre J-P, Stevens MM., \u201cTissue Engineering and Regenerative Medicine: A Year in Review\u201d, Tissue Engineering Part B: Reviews, 2014; 20:1-16<\/p>\n

4) Macchiarini P, Jungebluth P, Go T, Asnaghi MA, Rees LE, Cogan TA, et al., \u201cClinical transplantation of a tissue-engineered airway\u201d, Lancet 2008;372: 2023-30<\/p>\n

5) Bajaj P, Schweller RM, Khademhosseini A, West JL, Bashir R., \u201c3D Biofabrication Strategies for Tissue Engineering and Regenerative Medicine\u201d, Annual Review of Biomedical Engineering<\/em>, 2014; 16:247-76.<\/p>\n

6) Marino D, Luginbuhl J, Scola S, Meuli M, Reichmann E., \u201cBioengineering dermo-epidermal skin grafts with blood and lymphatic capillaries\u201d, Sci Transl Med.<\/em>, 2014; 6:221ra14.<\/p>\n

7) Markstedt K, Mantas A, Tournier I, Mart\u00ednez \u00c1vila H, H\u00e4gg D, Gatenholm P., \u201c3D Bioprinting Human Chondrocytes with Nanocellulose\u2013Alginate Bioink for Cartilage Tissue Engineering Applications\u201d, Biomacromolecules, 015;16:1489-96<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Doku m\u00fchendisli\u011fi veya rejeneratif t\u0131p, hastal\u0131k veya travma gibi sebepler nedeniyle zarar g\u00f6rm\u00fc\u015f doku ve organlar\u0131n tedavisine y\u00f6nelik geli\u015fen, laboratuvar ortam\u0131nda geli\u015ftirilen dokuyu (veya organlar\u0131n) hastaya transfer etmek ya da zarar g\u00f6rm\u00fc\u015f dokunun biyomalzemeler yard\u0131m\u0131yla kendisini yenilemesini sa\u011flamak temeli \u00fczerine kurulmu\u015f bir dald\u0131r. Doku m\u00fchendisli\u011finin en \u00f6nemli \u00f6zelliklerinden birisi, disiplinler aras\u0131 \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 neredeyse zorunlu k\u0131lmas\u0131d\u0131r. […]<\/p>\n","protected":false},"author":541,"featured_media":19964,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[174,19,21,33],"tags":[197,2390,2391,2260],"class_list":["post-19953","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-137-sayi","category-bilim-gundemi","category-biyoloji","category-saglik-bilimleri","tag-biyoloji","tag-doku","tag-doku-muhendisligi","tag-rejeneratif-tip"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t