IUKOK Dergi - Guz 2011 by Iukok Iukok

GÜZ 2011

I.Ü. KÖK HÜCRE DÖNEMLİK ÖĞRENCİ BİLİMSEL DERGİSİ

GRAFT VERSUS HIV YENI BIR KÖK HÜCRE KAYNAĞI : MENSTRÜEL KAN AVUSTRALYA ESKI SAĞLIK BAKANI KAY PATTERSON ILE SÖYLEŞI

DT. ABDULLAH EKIZER ILE DIŞ HEKIMLIĞINDE KÖK HÜCRE ÜZERINE RÖPORTAJ : UZM. DR. ERCAN BAŞTU

İstanbul Üniversitesi Kök Hücre Öğrenci Kulübü Dönemlik Öğrenci Bilimsel Dergisi Güz sayısı; Cilt 1,Sayı 1,2011 Sahibi Prof. Dr. Yunus Söylet Editör Prof. Dr. Tülay İrez Yayın Sorumlusu Burak Mergen Kapak&Grafik Tasarım

“ HİÇ HATA YAPMAMIŞ BİR İNSAN YENİ BİRŞEY

Özgür Bölükbaşı Mizanpaj

DENEMEMİŞ DEMEKTİR .”

Senanur Şanlı Özgür Bölükbaşı

ALBERT EINSTEIN

İÜKÖK Başkanı Burak Mergen Yayın Türü Yerel Süreli Yazışma Adresi Prof. Dr. Tülay İrez İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı Binası, Tüp Bebek Merkezi, 34098, İstanbul www.istanbul.edu.tr/iukok/ Dizgi-Baskı İ.Ü. Basım ve Yayınevi Müdürlüğü

İstanbul Üniversitesi Kök Hücre Öğrenci Kulubü’nün Yayın Organıdır. Yayın Hakları İstanbul Üniversitesi’ne aittir.

Değerli öğrenciler; Günümüzde, kök hücre araştırmaları büyük hız kazanmış ve son dönemde kaydedilen büyük gelişmeler rejeneratif tedavi alanını, başta diyabet ve çeşitli nörolojik hastalıklar olmak üzere özellikle tedavisi olmayan hastalıklar için umut vaat edici kılmıştır. Tüm bu gelişmelerle popüler hale gelen kök hücre araştırmaları dünyada tüm hızıyla sürmektedir ve takım çalışmaları halinde yürütülen bütün araştırmalar büyük bir yarış halindedir. Ülkemizde yapılan çalışmalar içerik ve kalite açısından dünya ile yarışır seviyede olmasına rağmen araştırmacılar henüz çok az sayıdadır. Bireylerin bilimsel araştırma yapmaya yönelik genç yaşta yetiştirilmesinin öneminin farkında olan İstanbul Üniversitesi‘nin bu konuda öğrencilerine desteği tamdır. Bu sebeple bünyemizde Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Diş Hekimliği Fakültesi, İstanbul Tıp Fakültesi ve Fen Fakültesi öğrencilerinin katkılarıyla kurulan ve Türkiye’de bir ilk olan İstanbul Üniversitesi Kök Hücre Öğrenci Kulübü, İÜKÖK’ün kurulmasından gurur duymaktayız. Kurulalı henüz bir yıl olan kulübümüzün gerçekleştirdiği 20’ye yakın seminer ve kursu ilgiyle takip ediyoruz ve bu anlamda kulübümüzün ilk dergisinde onlara başarılarının devamını dilemekten ve desteğimizi bildirmekten mutluluk duyuyoruz. Ülkemiz çalışan ve üreten neslin omuzlarında yükselmeye devam edecektir. Üniversitede atılan tohumlar gelecekte yeşerecek ve ülkemizi umuyorum ki bu konuda da lider alanlardan biri yapacaktır.

İ.Ü Rektörü Prof. Dr. Yunus Söylet

Bilim önce merak etmekle başlar, araştırmayla gelişir, sabırla sonuçlanır. İÜKÖK kulübü öğrencileriyle ilk tanıştığım dönemde, bilim için gerekli bu merakın, azmin ve isteğin kendilerinde ne kadar fazla olduğunu gördüm ve bu nedenle attıkları her adımda arkalarında olmaya karar verdim. Üzerinde çalışmaya karar kıldıkları konunun ne denli açık ufuklara sahip olduğunun farkında olan bu gençler, düzenledikleri toplantılar, seminerler ve diğer çalışmalarla onlar hakkındaki öngörümün çok doğru olduğunu gösterdi. Programlarındaki ciddiyet, ekip çalışmasına verdikleri önem sayesinde hedeflerine ulaşacağından hiç kuşkum olmayan İÜKÖK öğrencilerinin danışman öğretim üyesi olmaktan gurur duyuyor ve kendilerine bu yolda başarılar diliyorum.

Prof. Dr. Tülay İrez

İÇİNDEKİLER 

Kulüp Tanıtımı



KÖGEM Gezisi



TÜBA Konferansı Katılımı



Avustralya Sağlık Bakanı Kay Patterson ile Buluşma

6 Senanur Şanlı

Gamze Bildik

Onur Erçelik, Sami Berk Özden, Kerem Fidan



Kök Hücre?

Emre Ceyhun



Türkiye’de Kök Hücre

Esra Hanedar

Gamze Bildik

Abdulkadir Baziki

Dorukcan Alkan

 DERLEMELER o

Yeni Bir Yetişkin Kök Hücre Kaynağı: MENSTRÜEL KAN

Graft vs HIV

Kardiyak Rejenerasyon ve Bu Olayda Mezenkimal Kök Hücrelerin Rolü

Yeniden Programlama ile Farklılaşmış Somatik Hücrelerin Pluripotent Özellik Kazanması; Uyarılmış Pluripotent Kök Hücrelerinin Oluşturulması

Kerem Fidan

Cemre Kandaz

Mücahid Erdoğan

Yusufcan Koşansu

Oogenez, Yumurtalık Kök Hücresi, Yumurtalık Yüzey Epiteli Ve Kök Hücrelerle Bağlantısı

 ÇEVİRİ MAKALE o

İnsan Nörodejeneratif Hastalıklarında Kök Hücreler – Kliniğe Geçişin Zamanı Geldi mi?

 MAKALE İNCELEMELERİ o

İmmünite Yapılandırmasında Yeni Yaklaşımlar ve İnsan Pluripotent Kök Hücreleriyle Adaptif İmmünite Modelleme

Sıçan Nöral Prekürsör Hücrelerin ve Fibroblastların Pluripotent Kök Hücrelere Direkt Olarak Yeniden Programlanması

Hazal Haytural 70

 HABER YAZILARI o

Beyin Tümörüne Karşı Stromal Kökenli Multipotent Mezenkimal Hücre Kullanılarak Gen Tedavisi

Kanser Hücresi Olunmaz, Doğulur

Elif Uysal

Esra Hanedar

 RÖPORTAJ o

Uzm. Dr. Ercan Baştu

Dt. Abdullah Ekizer

 Basında İÜ-KÖK

Cemre Kandaz, Emre Ceyhun Burak Mergen

81 84 87

İ.Ü. KÖK HÜCRE

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ ÖĞRENCİ KÖK HÜCRE KULÜBÜ

İÜ-KÖK, 1 Mart 2011 tarihinde İstanbul Üniversitesi’nde bir çalışma grubu olarak toplanan öğrencilerin 1 Temmuz 2011 tarihinde resmi bir kulüp haline dönüştürdükleri bir oluşumdur. Bu yazıda kulübün kuruluş amacı, kuruluş yılında gerçekleştirdiği etkinlikleri ve şu anda ne aşamada olduğu anlatılacak; önümüzdeki yıl gerçekleştirilecek etkinlikler de dahil olmak üzere kulüp üyelerinin uzun vadede hedeflerinin neler olduğu kısaca özetlenecek. Esas olarak ise öğrencilerin Kök Hücre’yi temel alan bir kulüp kurmalarının tüm nedenleri “Neden Kök Hücre?” adlı başlık altında tartışılacaktır.

Neden Kök Hücre? Kök hücrenin geçmişi 1800’lü yılların ortalarında vücudumuzdaki birtakım hücrelerin diğer hücreleri oluşturduğunun farkına varılmasına dayanmaktadır. 1961 yılında ise Kanadalı araştırmacıların bir radyasyon araştırması sırasında kendini yenileyebilen hücrelerin varlığından kazara haberdar olmaları bu alanın en büyük başlangıç noktalarından birisi sayılmaktadır. Ancak 70’li yıllar itibariyle kök hücre çalışmalarının önüne dünya genelinde etik sorunlardan dolayı birtakım engellerin çıkarılması öncelikle bu alandaki çalışmaların yavaşlamasına neden olacağı düşünülse de her geçen sene yapılan çalışmaların oranı gittikçe artmaya devam etmiştir. Çünkü tüm hücrelerimizin kaynağı olan bu hücrelerin, kanser kök hücrelerinin keşfiyle kanser de dahil olmak üzere tıbbın her alanında yer alabilmesinin mümkün olması onları her geçen sene daha büyük bir umut kaynağı yapmaya devam etmiştir. Son olarak ise 2006-2007 yılları arasında gerçekleşen uyarılmış pluripotent kök hücrelerin (uPKH [İng. iPS]) keşfiyle kök hücre araştırmaları tüm dünyada bir patlama noktasına ulaştı. Bu gelişme biyoloji alanında atılmış dev bir adımdı. Bir yetişkin vücut hücresinin embriyonik kök hücre benzeri bir hücreye yeniden programlanması! Yani zamanda geriye doğru bir yolculuk! Tedavisi şu an için mümkün olmayan birçok hastalığın üstesinden gelmek amacıyla kök hücrelerin kullanımına dair ise halen sayısız araştırmalar devam etmekte. Bizler de İÜKÖK olarak tıbbın geleceği olarak gördüğümüz ve dünyada büyük bir hızla devam etmekte olan kök hücre araştırmaları üzerine üniversite öğrencileri düzeyinde üzerimize düşen görevleri yapmak ve ülkemizi bu alanda en iyi şekilde temsil edecek etkinliklere imza atmak adına “kök hücre temalı bir kulüp” kurmaya karar verdik.

Kulübün Kuruluş Amacı Kulübümüz gelecekte güzel ülkemizin toprakları üzerinde kök hücre adına çalışan yalnızca bir avuç insan olması yerine, bu alanda sistematik çalışan dünya ile tam bir yarış içerisinde bir “bilim adamı ordusu” olması amacıyla kuruldu. Amacımız, ilgili tüm arkadaşlarımızı kök hücreyle ilgili genel bilgilerle donatmanın yanı sıra gerekli laboratuvar alt yapısını sağlayarak onların yolunu açmak, deyimi yerindeyse ilgili tüm arkadaşlarımızın kök hücre üzerinde bir başarı yolculuğuna çıkması için “ilk kıvılcımı yakmak”. Diğer yandan ise öncelikle üniversitemizdeki öğrencilerin, ardından

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Türkiye’deki tüm üniversite öğrencilerinin ve en nihayetinde de halkımızın bu konuyla ilgili bilinçlenmesini sağlamayı amaçlıyoruz. Ulaşmak istediğimiz nokta ise kök hücre ve rejeneratif tıp alanında eksiksiz, kusursuz bir Türkiye!

Gerçekleştirilen Etkinlikler Bu başlık altında ise hayalî gibi görünen tüm sözlerin gerçeğe dönüştürülmesi yönünde ne kadar yol kat ettiğimizi, kısacası çalışma grubu olarak başladığımız süreç içerisinde ne gibi etkinliklerde bulunduğumuzu paylaşacağız.

1. Teorik Dersler Kuşkusuz, kök hücre konusunda bir şeyler yapabilmek için atmamız gereken ilk adım kendimizi temel kök hücre biyolojisi bilgisiyle donatmak olmalıydı. Bu bağlamda, alanında başarılı isimlerin desteğiyle, etkinlik gösterdiğimiz dönem içerisinde TÜBA’nın Kök Hücre Biyolojisi ve Klinik Uygulamalar kitabından yola çıkarak belirlediğimiz ders programımıza bağlı kalacak şekilde birçok sayıda teorik ders düzenledik. İşte gerçekleştirdiğimiz o teorik dersler: 1. Prof. Dr. Ayhan Bilir: Kök Hücre ve Tanımı 2. Prof. Dr. Ayhan Bilir: Kök Hücre Plastisitesi 3. Dr. Murat Başar: Embriyonik Kök Hücre 4. Özlem Tuğçe Çilingir: Kordon Kanı 5. Prof. Dr. Tülay İrez: Yetişkin Kök Hücre 6. Dr. Necati Fındıklı: Embriyonik Kök Hücre - 2 7. Doç. Dr. Işıl Aldeniz: Hematopoietik Kök Hücre Biyolojisi 8. Prof. Dr. Teoman Soysal: Hematopoietik Kök Hücre ve Klinik Uygulamaları 9. Prof. Dr. Erdal Karaöz: Mezenkimal Kök Hücre 10. Yrd. Doç. Halime Kenar: Doku Mühendisliği’nde Kök Hücre Uygulamaları 11. Uyarılmış Pluripotent Kök (uPK) Hücreler 12. Dr. Esin Aktaş: Hücre Ayırma Yöntemleri

2. Laboratuvar Kursları Etkinlik gösterdiğimiz dönem içerisinde ilki “Hücre ve Doku Kültür Laboratuvarı, Kullanılan Aletler ve Kurallar”, ikincisi ise “Temel Hücre Kültür Bilgileri” olmak üzere iki adet laboratuvar kursu düzenledik. Laboratuvar kursları konusunda bizleri destekleyen Prof. Dr. Ayhan Bilir ve Dr. Evren Önay Uçar ’a çok teşekkür ediyoruz.

3. KÖGEM Teknik Gezisi (bkz: sf. 9) 4. TÜBA Kurs ve Sempozyumu’na Katılım (bkz: sf: 11) 5. Avustralya Eski Sağlık Bakanı ile Embriyonik Kök Hücre Söyleşisi (bkz: sf: 13)

Bağlantılar 1. Ulusal Bağlantılar (TÜRKKÖK) Türkiye Kök Hücre Öğrenci Konseyi (TÜRKKÖK), 9 kurucu üniversitenin ortaklığında, Hücresel Tedavi ve Rejeneratif Tıp Derneği’nin desteğiyle, Türkiye’de her türlü branştan kök hücreyle ilgilenen tüm öğrencilerin bir araya gelebileceği ortak bir çatı yaratmak amacıyla kurulmuş bir topluluktur. İstanbul Üniversitesi de kurucu 9 üniversitenin içinde yer almaktadır.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

2. Uluslar arası Bağlantılar (SSSCR) Student Society for Stem Cell Research (SSSCR), uluslar arası platformda kök hücre alanında çalışma yapmayı kendine hedef seçmiş öğrencileri aynı çatı altında buluşturan en köklü kuruluştur. İÜKÖK olarak, SSSCR adlı oluşumun İstanbul Üniversitesi ayağını oluşturmaktayız (SSSCR – Istanbul University). Tüm resmi üyelerimiz SSSCR – Istanbul University’nin de doğal birer üyesi sayılırlar. (ayrıntılı bilgi için: www.ssscr.org)

Sürdürülebilirlik, Hedefler 1. 2011-2012 dönemi  Kısa vadede: Adı geçen dönem içerisinde öncelikli hedefimiz üye sayımızı artırmak.  Orta vadede: Dönem içerisinde düzenli olarak duyurularını sizlerle paylaşacağımız teorik ders dizilerimize devam edeceğiz. Bu dönem, laboratuar kurslarımızın sayılarını artıracağız. İlgili arkadaşlarımızdan tek beklentimiz ise derslere düzenli katılım.  Uzun vadede: Kulübümüzün aktif üyelerine kök hücre alanında çalışan laboratuvarlarda yaz döneminde staj yapabilmeleri adına gerekli yönlendirmelerin yapılıp kulübün tüm aktif üyelerinin hayatlarında bir dönüm noktası oluşturmayı amaçlıyoruz.  1st International Students’ Stem Cell Congress of Turkey: Bu sene ilki gerçekleşecek olan TÜRKKÖK uluslararası kök hücre kongresinin organizasyonunu İÜKÖK olarak biz üstlenmekteyiz. Kongremiz 12 Mayıs 2012 tarihinde İstanbul Tıp Fakültesi’nin gerçekleştireceği IMSSC kongresinin 3. gününde gerçekleştirilecektir.  Online bilimsel sunumlar: Sene içerisinde kök hücre üzerine yurtdışında çalışmalarına devam etmekte olan yerli ve yabancı çeşitli araştırmacılar projelerini anlatmak üzere internet aracılığıyla bizlere bağlanacak ve bizim ufkumuzu genişletecek yönde bilimsel çalışmalarını bizlerle paylaşacak.

2. 2012 ve sonrası Kulübümüzde yapılanları sürdürülebilir hale getirebilmek adına tüm etkinliklerimizi sistematik, her sene kendisini tekrarlayan hale getirmeyi hedefliyoruz. Her sene aynı ders programının uygulanması, yaptığımız tüm etkinliklerin kayıt altında tutulması, tüm üyelerimiz arasında kusursuz bir iletişim ağının kurulması ve yaptığımız her etkinliğin ardından geri bildirimler alarak etkinliklerimizin süreç içerisinde kalitesinin artırılmasını planlıyoruz. Her sene bir öncekinden fazla sayıda olacak şekilde, kulübümüzün aktif üyelerinin ulusal ve uluslar arası kök hücre alanı üzerinde çalışan laboratuvarlarda araştırma deneyimi yaşamaları için elimizden gelen mücadeleyi vereceğiz. Çünkü üyelerimizin hayatlarında bir fark yaratmak bizim en büyük amaçlarımızdan! Bu sayede en nihayetinde ulaşmak istediğimiz nokta ise “ülkemizin geleceği için kök hücre alanında kusursuz, tam verimle çalışan işleyen bir çark yaratmak” Bu başarı mücadelesinde hedeflerimiz doğrultusunda, bizlerle birlikte ülkemizi daha ileriye götürmek için siz de sessiz kalmak istemiyorsanız siz değerli arkadaşlarımızı aramızda görmekten büyük mutluluk duyacağız. Yapmanız gereken ise çok basit: Fakültenizdeki İÜKÖK üyelerine başvurup kulübümüze katılım için detaylı bilgileri almak! Fakültenizdeki İÜKÖK üyelerinin bilgileri ve kulübümüzle ilgili her türlü bilgi için ise bize e-posta yoluyla ulaşabilirsiniz: iukok2011@gmail.com

İ.Ü. KÖK HÜCRE

İÜKÖK KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ KÖK HÜCRE VE GEN TEDAVİLERİ ARAŞTIRMA MERKEZİ (KÖGEM) GEZİSİ Senanur Şanlı, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Türkçe Tıp, 3.Sınıf 1 Mart 2011 günü İstanbul Üniversitesi'nin Cerrahpaşa Tıp, İstanbul Tıp ve Diş Hekimliği Fakülteleri ile Fen Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü’nden otuza yakın öğrencinin bir araya gelmesinin sebebi hepimizin içindeki kök hücre merakını geliştirme ve üniversitemiz adına bir şeyler yapabilme isteğiydi. Herkes bu denli istekli olunca çalışmalarımız da hızla başladı. Bu tarihten itibaren başarılı öğretim üyelerimizin de katkılarıyla seminerler şeklinde dersler düzenledik. Yüksek katılım oranıyla devam eden ve bizim için bu yolda çok önemli gördüğümüz derslerimizden birini, Mezenkimal Kök Hücre konusunu, anlatması için Kocaeli Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Kök Hücre Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Erdal KARAÖZ'e rica ettik. Ancak kendisi çok yoğun olduğu için gelemedi ve bizi davet etti. Hatta Kocaeli’ne gidersek KÖGEM(Kök Hücre ve Gen tedavileri Araştırma ve Uygulama Merkezi)’i gezebileceğimiz ve Doku Mühendisliği üzerine önemli çalışmalar yapan Yrd.Doç.Dr Halime Kenar Hocamızın da bize Kök hücre ve Doku Mühendisliği üzerine bir ders verebileceğini söyledi. Biz de bu ziyaretın bizim için çok verimli olacağını düşünerek 26 Mayıs Perşembe günü 24 arkadaşımızla birlikte KÖGEM'e doğru yol aldık. Eğlenceli bir tren yolculuğunun ardından Kocaeli Üniversitesi Umuttepe yerleşkesinde bulunan KÖGEM'e ulaştık. Amacımız bir kök hücre merkezinin nasıl olduğunu görmek, kullandıkları laboratuvarları incelemek, KÖGEM hakkında bilgi edinmek, yaptıkları çalışmalar hakkında fikir sahibi olmaktı. KÖGEM, kök hücre ve gen tedavileri alanlarında uluslararası düzeyde bilimsel ve biyoteknolojik araştırmalar yapmak, ürettiği bilgi ve teknolojileri uygulamak ve eğitim-öğretime destek vermek amacıyla 21 Kasım 2007 tarihinde Umuttepe yerleşkesinde kurulmuş. Kurulurken, bürokratik olarak önlerine farklı engeller ve tartışmaların çıkmaması için tıp fakültesi gibi herhangi bir birime bağlı olmamayı tercih etmişlerdir. Merkez, çeşitli alt yapı çalışmaları için Üniversite, TÜBİTAK gibi merkezlerin büyük desteğiyle bir Ar-Ge merkezi olarak uluslararası düzeyde nitelikli bilimsel yayına dönüşen araştırma programlarını sürdürmektedir. Bu araştırma süreçlerinde kullanılmak üzere, yetişkin insan kök hücresi, endometrium-embriyo ko-kültür, onkogram, doku mühendisliği, hayvan kök hücresi, deneysel hayvan modelleri, flow sitometri, moleküler biyoloji, immunsitokimya, kriyoprezervasyon laboratuvarları ve immunhistokimyasal, immunfloresans ve histokimyasal boyalarla hazırlanmış materyallerin görüntülenmesi için çok çeşitli mikroskopların bulunduğu mikroskobi ünitesini bünyesinde barındırmaktadır.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Laboratuvarların giriş kısımlarında sterilizasyon açısından iki kademeli geçiş sistemi vardı ve laboratuvarları incelerken galoş giymemiz gerekti. Mezenkimal kök hücre üzerine önemli çalışmalar yapılıyordu. Sıçanlardan, insanlardan farelerden elde edilen kök hücreler burada adipojenik, osteojenik, nörojenik gibi farklı hücrelere differensiye edilerek hala devam eden araştırmalar yapılıyordu. Çalışmalarda flow sitometri ve immunohistokimyasal yöntemlerle kök hücre karakterizasyonu belirlenip hücreler üzerinde telomeraz enzim aktivitesi, protein miktarı ve analizi, cDNA sentezi, RNA izolasyonu, Onkogram gibi farklı çalışmalar yapılıyordu. Ayrıca doku mühendisliği üzerine çalışan Halime hoca, farklı dokuların bir arada üretilmesi için çalışıyordu. KÖGEM'de laboratuvarlarda yaptığımız ufak gezinin ardından seminer salonunda Prof. Dr. Erdal KARAÖZ ve Yard. Doç. Dr. Halime KENAR'ın yaptığı kök hücre ve gen tedavileri hakkında güncel haberlerin de yer aldığı başarılı sunumlarını hep birlikte ilgiyle dinledik. Kocaeli Üniversitesi'nin bu konuda ne kadar ilerleme kaydetmiş olduğunu görmüş olduk. Konuşmanın sonunda Prof. Dr. Erdal KARAÖZ'e henüz yolun başında olan bizler için verebileceği tavsiyeleri, aklımıza takılan her türlü soruyu sorduk. Gerekli tecrübelerini ve tavsiyelerini bizimle paylaştı ve son olarak laboratuvar kullanımı, bakımı, düzeni konusunun ne kadar ciddi ve hassas bir konu olduğuna değinerek konuşmasını tamamladı. Yard. Doç. Dr. Halime Kenar ise bizlere kök hücre biyomühendislik ve doku kültüründe üç boyutlu iskeletleme sistemi hakkında güncel haberlere de değinerek bilgi verdi. İhtiyacımız olan her konuda danışabileceğimizi söyleyerek bizlere destek verdi. KÖGEM'den ayrıldıktan sonra İÜKÖK üyeleri olarak şehirde biraz vakit geçirip, yaptığımız gezinin ne kadar verimli olduğundan bahsettik. Birlikte daha da ileriye gidebilmek yolunda hepimiz elimizden geleni yapacağımıza inanıyoruz.

Bizden desteklerini esirgemeyen değerli hocalarımız Prof. Dr. Erdal Karaöz ve Yard. Doç. Dr. Halime Kenar’a çok teşekkür ederiz.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

İÜKÖK “II. TÜBA KÖK HÜCRE KURSU VE VI. TÜBA KÖK HÜCRE SEMPOZYUMU” Katılımı (24-25 Haziran 2011) Gamze Bildik, İstanbul Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, 3. Sınıf Kök hücre alanında ülkemizin önde gelen organizasyonlarından biri olan, birçok genç araştırmacının ilgisini kök hücre alanına çeken ve Türkiye Bilimler Akademisi tarafından düzenlenen “TÜBA II. Kök Hücre Kursu ve VI. Kök Hücre Sempozyumu”nda İÜKÖK olarak biz de yer aldık. Okul dönemine denk geldiği ve 24 Haziran günü bazı arkadaşlarımızın final sınavları olduğu için yalnızca 25 Haziranda düzenlenen sempozyuma katılmayı kararlaştırdık. 11 arkadaşımızla beraber 24 Haziran cuma günü İstanbul’dan yola çıkıp yaklaşık 7 saatlik bir tren yolculuğundan sonra 25 Haziran cumartesi sabahı Ankara’ya vardık. Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Morfoloji Binası Ord. Prof. Dr. Abdülkadir Noyan Konferans Salonu’nda düzenlenen kurs ve sempozyumun bilimsel programına ABD, İsrail, İtalya, İngiltere ve Fransa’dan kök hücre araştırmalarında ve rejeneratif tıp alanında önde gelen 7 ve ülkemizden de 16 konuşmacı katıldı. Kök hücre araştırmaları ve uygulamaları alanında güncel bilgileri genç araştırıcılar ile paylaşmayı amaçlayan bu sempozyumda ilgiyle dinlediğimiz konu başlıklarını özetleyecek olursak:  Bristol Üniversitesi Hücresel ve Moleküler Tıp Fakültesi’den Anthony Hollander “Kök Hücreler, Kıkırdak ve Bir Yaşam Nasıl Kurtarılır?” konulu bir konferans verdi. Prof. Hollander, 12 Haziran 2008 yılında tüberküloz nedeniyle ağır hasta olan Claudia Castillo’ya kendi hücrelerini kullanarak dünyada ilk kez multi-disipliner işbirliği ve doku mühendisliği ile elde edilen trakea’nın takılmasının bilimsel sürecini ve hastada elde edilen mükemmel sonuçlarını videolarla anlattı. Prof. Hollander konuşmasında, kök hücreler ile kıkırdak yapımının kronik dejeneratif hastalıkların tedavisinde yeni bir çığır açacağına inandığını ifade etti.  ABD Winston-Salem Tıp Fakültesi Hematoloji Bölümü’nden Kenneth W. Zamkoff, hematopoietik kök hücrelerin (HKH) biyolojik özellikleri ile hematopoietik kök hücre naklinde kullanılmalarındaki önemini, kök hücrelerin kemik iliğinden mobilizasyonu, toplanması ve alıcıya (allojenik nakil) verilmesi sonrasında kemik iliğine yerleşme (homing ve engraftment) süreçlerinde hematopoietik kök hücrelerin biyolojik özelliklerini anlattı. Prof. Zamkoff, hematopoietik kök hücrelerin özellikleri olarak “sessiz=dormant”, kendini-yenileme (self-renewal), pluripotensi, klonaliteyi ve fare modellerinden elde edilen biyolojik bulguları özetledi.  Milano Üniversitesi Nörolojik Bilimler Bölümü Kök Hücre Laboratuvarı Başkanı Yvan Torrente “Kas Kök Hücreleri Biyolojisinde ve Musküler Distrofilerde Tedavi Amacıyla Potansiyel Kullanımlarında Güncel Görüşler” başlıklı bir konferans verdi.  Paris Pastör Enstitüsü Gelişim Biyolojisi Bölümü Kök Hücreler ve Gelişme Birimi Başkanı Shahragim Tajbaksh da “Kas Kök Hücreleri ve Terapötik Potansiyelleri” konusunda özgün laboratuvar verilerini içeren vizyoner bir konferans verdi.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

 İngiltere Hammersmith Hastanesi Imperial College Hematoloji Bölümü’nden John Goldman “Hematopoietik Kök Hücre Transplantasyonunda Kırk Yıllık Gelişme: Kandan Hücresel Tedavilere” başlıklı bir konferans verdi. Kronik Miyeloid Lösemi’de lösemik malin kök hücrelerin önemine ve kemik iliğinde uzun süre “sessiz” kalmalarına dikkat çekti. Prof. Goldman, hematopoietik kök hücrelerin kemik iliğinde hematopoezi başlatan en önemli hücre olduklarını anlattı. KML tedavisinde kemik iliği nakli sonuçlarından günümüzdeki tirozin kinaz inhibitörlerinin kullanımına kadar geçen süredeki önemli gelişmeleri etraflı bir anlatımla özetledi.  İsrail Weizmann Enstitüsü İmmünoloji Bölümü ve Kök Hücre Araştırmaları Bölümü Başkanı Tsvee Lapidot “Karaciğer, pankreas ve bağırsak kök hücrelerinde güncel kavramlar” konulu in vivo ve in vitro özgün araştırma verilerini içeren kapsamlı bir konferans verdi. Sinir sisteminin de doğrudan insan hematopoietik kök hücre göçü(migrasyon) ve gelişimini Wnt sinyali ile düzenlediğini ve elde ettiği yeni verilere dayanarak insan lösemik kök hücrelerinin nöronal reseptörler eksprese ettiğini ifade etti.  Kenneth Zamkoff “Radyasyonun Kök Hücreler Üzerine Etkileri” başlıklı konferansında nükleer santrallerde meydana gelen kazaların hematolojik etkilerini anlattı. Japonya’nın kuzeydoğu kıyısında 11 Mart 2011 tarihinde 9.0 şiddetindeki deprem sonrası gelişen tsunami etkisiyle Fukushima Nükleer Santrali’nin patlaması ile iyonize radyasyonun insanlar üzerine olan olumsuz etkilerinin tekrar gündeme geldiğini belirtti. Akut radyasyon maruziyeti sonrasında en çok etkilenen organların kemik iliği, gastrointestinal sistem, deri ve sinir sistemi olduğunu, latent bir dönem sonrasında prodromal dönem, belirtilerin ortaya çıktığı klinik dönem, iyileşme dönemi veya ölümle sonuçlanan olmak üzere beş dönemi anlattı.  Sağlık Bakanlığı’ndan Dr. Halil Yılmaz Sur “Sağlık Bakanlığı’nın Kök Hücre Uygulamaları Konusunda Görüşleri” başlıklı birçok güncel soruya yanıt getiren açıklamalı bir sunum yaptı. Halil Sur, kök hücre araştırmaları ile ilgili Sağlık Bakanlığı’ndaki yasal düzenlemeler ve yeni hazırlanmakta olan yönetmeliklerle ilgili kapsamlı bilgi verdi ve verimli bir tartışma ortamı yaratıldı. İnsan embriyonik kök hücrelerinin bilimsel araştırmalarda kullanılabilmesi ile ilgili yasal düzenleme çalışmaları konusunda ülkemizdeki önde gelen araştırmacıların deneyimlerinden de yararlanılarak en kısa sürede bir yasa çıkarılacağından bahsetti. Ülkemizin rejeneratif tıpla ilgili düzenlemeler konusunda dünyadaki ilk örneği sayılabilecek bazı yasal düzenlemeler gerçekleştirdiğini de vurguladı. Bu tür bilimsel toplantıların bizim gibi kök hücre konusuna ve bilimsel araştırmalara ilgi duyan genç araştırmacılara sağladığı katkılar elbette ki çok büyük. Güncel çalışmaları görüp gelecekteki çalışmalarla ilgili ufak da olsa fikir sahibi olmak ve daha da önemlisi aynı amaçla hareket eden birbirinden değerli ve istekli araştırmacıları görerek motive olmak bizim için en az bilgi aktarımı kadar önemliydi. Emin adımlarla yolumuza devam etmek adına yüksek düzeyde faydalandığımız bu etkinliğin, hepimiz için güzel bir deneyim olduğuna inanıyoruz.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

İÜ-KÖK AVUSTRALYA ESKİ SAĞLIK BAKANI KAY PATTERSON İLE BULUŞTU Onur Erçelik, Sami Berk Özden, Kerem Fidan Kulübümüz öğrencileriyle gerçekleştirdiğimiz bir diğer önemli etkinliğimiz ise 3 Haziran 2011 günü Avustralya eski sağlık bakanı Kay Patterson ile gerçekleştirdiğimiz söyleşidir. Embriyonik kök hücre çalışmalarını kendi ülkesinde yasal hale getiren Patterson, bu yolda yaşadıklarını bizlerle paylaştı. Yaptığı konuşmaya Avustralya sağlık bakanı yardımcısının; embriyonik kök hücre araştırmalarını, kök hücre tekniğinin yeni geliştirilmeye başladığı dönemde durdurmaya yönelik devlet başkanına tez sunmasından bahsederek başladı. Kendisi de bu dönemde, devlet başkanına embriyonik kök hücre üretilmesini savunan karşıt bir tez hazırlatmış ve bu tezin olabildiğince gerçekçi bir tutumla sunulmasını istemiştir. Bunu yaparken kısa vadede kök hücrenin sağlayabileceği diyabet, deri nakli, felç gibi olgularda yararı dile getirmiştir. Kay Patterson’un söylediği üzere başkan bu konuyu bilen bir insandır ve duruma sıcak bakmıştır; ancak ülkesi içerisindeki bazı kesimlerin tepkisini çekmemek adına yasa tasarısını askıya almıştır. Anlattığı üzere parlamento seçimlerinden sonra durum bu sefer tersine dönmüştür. Kay Patterson sağlık bakanlığı koltuğundan çekildiğinde, bu sefer Sağlık Bakanlığına kök hücre karşıtı biri gelirken bakan yardımcılığına bu konu üzerinde profesyonel birisi gelmiştir. Bu değişimle beraber embriyonik kök hücre araştırmaları durma noktasına gelmiştir. Patterson’un, hasta yakınlarının ve bazı bakanların olduğu bir grup bu olayı mahkemeye taşımıştır. Mahkeme jürisinden gelen öneri ise çok şaşırtıcı: Hayvan hücresi içine insan hücresinin çekirdeği yerleştirilerek kök hücre üretilmesi gibi mümkün olmayan bir öneri! Embriyonik kök hücrelerin kullanılmasını savunanlar ellerinde olan embriyoları öldürmekle suçlanmışlardır. Ancak Patterson bu embriyoların laboratuvarda beklediğinde de zaman içerisinde öleceğini, onların bir canlı içerisinde hayat bulmalarının daha mantıklı olduğunu anlatmaya çalışmış olsa da tam manasıyla başarılı olamamıştır. En sonunda verdikleri öneriler ve mahkemede anlattıklarıyla, embriyo ancak 5.güne gelinceye kadar embriyonik kök hücre araştırmalarının sürmesine izin verilip, daha ilerisine geçilmemesi konusunda karar verilmiştir. Böylece Avusturalya’da embriyonik kök hücre araştırmalarının önü açılmış. Konuşmanın ilerleyen bölümlerinde ülkemizdeki kök hücre araştırmalarını düzenleyen yasaların ne durumda olduğunu kulüp üyelerine soran Kay Patterson’a, 2005’te sağlık bakanlığının

İ.Ü. KÖK HÜCRE

yayımladığı bir genelge ile embriyonik kök hücre çalışmalarının ülkemizde duraklatıldığını ve bu çalışmalara ülkemizde devam edilemediğini belirttik. Patterson, İÜ-KÖK üyelerine, siz ve sizin gibi meraklı öğrencilerin bu konuda bir şeyler yapmanıza izin verilmediği takdirde beyin göçü yaşanacağını ve kök hücrenin şu anda bildiğimiz birçok hastalıkta koruyucu ve rejeneratif olarak kullanılabileceğini politikacılara hatırlatın, dedi. Gerçekleştirdiğimiz keyifli sohbetin ardından kendisine teşekkür ederek bizi ağırladığı otelinin lobisinden ayrıldık.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

KÖK HÜCRE ? Emre Ceyhun, İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, 3. Sınıf

Kök hücreden mucize yarattılar! ‘Amerikalı bilim adamları, yaptıkları iki ayrı deneyde kök hücreden pankreas ve bağırsak dokusu elde etmeyi başardılar.’ (http://www.cnnturk.com -13.12.2010 10:00:30) Kök hücre araştırmaları, yapılan her yeni buluşla gerek çare bekleyen hastaları, gerekse bu konuda çalışmalar yapan araştırmacıları, doktorları heyecanlandırıyor. Günümüzde çözümü bulunamayan birçok hastalığa karşı kök hücre tadavisiyle savaşmaya hazırlanılıyor. Gün geçtikçe kök hücrenin hayatımızdaki yeri artıyor. Alzheimer, Parkinson, Kanser, Şeker hastalığı gibi birçok hastalığın tedavisinde kök hücre bir bir umut ışığı görülüyor. Bu yazıda kök hücre hakkındaki temel bilgileri sizinle paylaşmak istiyoruz. 1924 yılında; yarı Rus yarı Amerikan vatandaşı olan Alexander A. Maximow, kanda farklılaşabilen öncü bir hücre keşfetti. 1960’ların başında 2 araştırmacının farelere kemik iliği nakletmeye başlamasıyla kök hücre çalışmaları başlamış oldu. Araştımacılar, kemik iliği nakledilmiş farelerin dalaklarında küçük tomurcukların geliştiğini gözlemlediler. Daha ilgi çekici olan, oluşan tomurcuk sayısı nakledilen kemik iliği hücresi sayısıyla orantılıydı. Bu 2 araştırmacı, bu tomurcuklara ‘dalak kolonileri(spleen colonies)’adını verdiler ve dalak kolonilerinden herbirinin nakledilen bir kemik iliği hücresinden geliştiğini düşündüler. 1963’te bu düşüncelerini teori haline getirerek ‘Nature’ dergisinde yayınladılar. Aynı yıl Kanada’da bir grup araştırmacı, bu ilik hücrelerinin kendi kendini yenileyebilme özelliği olduğunu kanıtladı. Bu sayede kök hücrenin fonksiyonel tanımı tamamlanmış oldu: “Kök hücre, sınırsız bölünme yeteneği olan ve kendini yenileyebilen; çeşitli organ ve dokulara dönüşebilen hücredir.”

Sınırsız bölünme yeteneği: “Kök hücre, bu özelliğini ‘Telomeraz enzimi’ne borçludur. Kromozomların ucunda bulunan, tekrarlanan ‘TTAGG’ DNA dizilerine ‘telomer’ adı verilir. Telomerler ne kadar uzun olursa, hücrenin bölünme kapasitesi de o kadar uzun olur. Ancak tekrar eden telomer dizileri her bir bölünme sonrası kısalır. Telomeraz enzimi bu dizilerin kısalmasını önlemektedir. Bu sayede kök hücre, çok uzun sınırsız bölünme yeteneğiyle kendini kopyalarlar. Telomeraz enzim aktivitesi, embriyonik ve erişkin kök hücre serilerinin yanında tümör, insan germ hücrelerinde de bulunmaktadır.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Organ ve dokulara dönüşebilme yeteneği: Hücre farklılaşması, herhangi bir işlev için özelleşmemiş bir hücrenin, belirli bir hücre tipine dönüşürken geçirdiği fiziksel, kimyasal ve metabolik değişimlerin tamamı olarak tanımlanabilir. Bu şekilde özelleşmiş doku ya da organ hücrelerine farklılaşan hücrelerde, birkaç istisna haricinde DNA yapısı aynı kalırken, DNA’nın gen ifadesi yapacak bölgelerinde değişiklik görülmektedir. Yapılan çalışmalarda çeşitli dokulardan elde edilen kök hücrelerden uygun ortamda ve çeşitli uyarıcıların etkisiyle farklı dokulara dönüşebilme yeteneği gösterilmiştir. Buna transdiferansiyasyon (plastisite) denilmektedir. Kök hücreler farklılaşma kapasitelerine göre en genişten en kısıtlıya doğru şu şekilde gruplandırılmıştır: Totipotent  Pluripotent  Multipotent  Oligopotent  Unipotent Totipotent hücre(totus-tam,bölünmemiş; potentia-güç): Spermiyum ve ovumun birleşmesi ile oluşan zigot, vücutta tüm hücrelere dönüşebilecek potansiyele sahiptir. Embriyonun 5. gününe kadar tüm blastomerler, tam ve işlev gören bir canlıyı oluşturabilecek tüm hücre tiplerine dönüşebilme yeteneğine sahiptir. Bu hücrelere totipotent hücre denir. Totipotent hücre gelişimin ilerleyen evrelerinde pluripotent hücrelere dönüşürler. Pluripotent hücre (pluri-çoğul, daha fazla): Fertilizasyondan sonra 5. günde blastosist adı verilen küresel bir yapı oluşur. Blastosist; trofoblast, blastosöl ve iç hücre kitlesi olmak üzere 3 yapıdan oluşmuştur. İç hücre kitlesinden elde edilen hücreler pluripotent hücrelerdir. Pluripotent hücreler, gerekli ortam koşulları sağlandığında yaklaşık 200 hücre türüne dönüşebilecek potansiyele sahiptirler. Ancak totipotent hücre gibi işlev gören bir organizmayı oluşturamazlar. Totipotent hücre embriyo ve plasentaya farklılaşabilirken, pluripotent hücre yalnızca embriyoyu oluşturabilir ve aralarındaki temel farklılık budur. Pluripotent hücrelerden; ektoderm, endoderm, mezoderm tabakaları oluşur, yani 3 germ yaprağına da farklılaşabilme özelliğine sahiptir. Multipotent hücre (multi-çok): Bu hücreler, embriyonik gelişmenin daha ileri evresine ait hücreler olup, özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilirler ve erişkin kök hücrelerine dönüşürler. Erişkin kök hücreleri de, bulundukları dokunun hücre tipini üretirler. Multipotent hücreler doğumla birlikte kordon kanında ve erişkin vücudunda özellikle kemik iliği ve yağ dokusunda bulunurlar. Oligopotent hücre: Belirli birkaç hücre grubunu oluşturan kök hücreleridir. Lenfoid ve myeloid hücrelerde bulunur. Unipotent hücre: Dokularda bulunan sadece bir hücre tipini oluşturan kök hücrelerdir. kas ana hücresi buna iyi bir örnektir. Bunu klasik bir örnekle açıklayacak olursak; Totipotent hücreler ilkokul öğrencileri gibidir, gelecekte her türlü mesleğe yönlenebilirler. Pluripotent hücreler üniversite tıp öğrencileridir, yalnızca o mesleği yapmak üzere hazırlanmaktadırlar. Multipotent hücreler ise üniversiteden mezun olduktan sonra uzman doktorlara benzetilebilir. Uzmanlığın içinde daha da spesifikleşmesiyle hücre türü de oligopotent ve unipotent hücreler olarak düşünülebilir.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

KÖK HÜCRE KAYNAKLARI

1) Embriyonik Kök Hücreler: Pluripotent kök hücrelerdir. Klonlanmış embriyodan da elde edilebilir. Genellike tüp bebek ünitelerinden elde edilir.

2) Embriyonik olmayan Kök Hücreler a) Erişkin Kök Hücreleri Multipotent kök hücrelerdir. Daha çok elde edildikleri dokuya dönüşme potansiyelleri vardır. i) Hematopoetik Kök Hücreler (1) Kemik İliği Kök Hücreleri (2) Periferik Kan Kök Hücreleri (3) Kordon Kanı Kök Hücreleri ii) Mezenkimal Kök Hücreler iii) Organlardaki Kök Hücreler Nöronal kök hücre, adiposit hücresi, epidermal, endotelyal, kalp kası, kıl kökü, korneal, meme bezi.. b) Fetus Kök Hücreleri c) Kadavra Kök Hücreleri

3) Uyarılmış Pluripotent Kök Hücreler

Ülkemizde kök hücre çalışmaları, 2005 yılına kadar büyük aşamalar kaydetmişti. Ancak bu çalışmalarla ilgili prosedürde bazı aksaklıklar bulunuyordu. Bilimsel açıdan çok büyük bir öneme sahip olan kök hücre, etik açısından da çeşitli tartışmaları beraberinde getiriyordu. Bu konuda Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA) tarafından “Kök Hücre Araştırmalarında Güncel Kavramlar” başlıklı bir rapor yayımlandı. (http://www.tuba.gov.tr/). Raporda, embriyonik kök hücre çalışmalarıyla ilgili olarak yasal önlemlerin alınması gerektiği uyarısı bulunuyordu. Sağlık Bakanlığı, 19.09.2005 tarihinde, yasalardaki boşluğun doldurulması tamamlanana kadar Türkiye’deki insan embriyonik kök hücre çalışmalarını yasakladı. Ne yazık ki henüz bu boşluk doldurulmuş değil. Bu nedenle Türkiye’de insan embriyonik kök hücre çalışmaları dondurulmuş durumda. Kök hücre konusunda yapılacak araştırmalar, birçok bilinmeyenin çözümlenmesine yardımcı olacaktır. Gelecekte, şu an çözümü bilinmeyen birçok hastalık kök hücre sayesinde tedavi edilebilecektir.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Türkiye'de Kök Hücre Esra Hanedar, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, İngilizce Tıp Bölümü, 2. Sınıf Akademik yayınlarla birlikte medyadan da sıkça duyduğumuz, kalıtsal ve edinimsel birçok hastalığın tedavisi için umut vaat eden kök hücre çalışmaları tüm dünyada hızla devam ediyor. İnsan ve hayvan kök hücreleri üzerinde yapılan bu çalışmalarda gün geçmiyor ki yeni bir ilerleme kaydedilmesin. Kimi zaman farklılaşma potansiyeline sahip bu hücrelerin yeni bir hücre tipine farklılaştırılabildiği haberini okuyoruz, kimi zamansa kök hücre ekilerek elde edilmiş yapay bir trakenin klinikte kullanıldığı ve olumlu sonuçlar alındığı gibi daha meydan okuyucu olanlarını. Peki, kök hücre konusunda bunca gelişme yaşanırken Türkiye’nin bu alana olan ilgisi ve çalışmaları ne durumda? Elbette ki sahip olduğu dinamiklerle gelişimine devam eden ülkemiz kök hücre konusuna kayıtsız değil. Bugüne kadar birçok üniversitede kök hücre üzerine laboratuvarlar açılmış ve tamamlanmış ya da hala devam eden projeler mevcut. Şöyle ki,

Ankara Üniversitesi'nde bulunan Kök Hücre Enstitüsü'nde değerli bilim adamlarımız tarafından, kök hücreden kas hücresi üretilmiş, rejenerasyon kabiliyeti olmayan kıkırdak dokusunun yeniden oluşturulması sağlanmış, farelerde yapılan çalışmalarda damar tıkanıklığı kök hücreden yeni damarlar üretilerek tedavi edilmiş, omurilik hasarı sonucu oluşan felçlerin tedavisinde önemli adımlar atılmıştır.

Karadeniz Üniversitesi’yle işbirliği içinde çalışan Türkiye’nin ilk uluslararası standartlara sahip hücre işleme tesisi olan Ati Teknoloji Hücre ve Gen Tedavi Merkezi'nde kök hücre üretimi başlamış ve kanser kök hücreleri kullanılarak aşı üretmeye yönelik çalışmalar başarıyla sürdürülmektedir. Tesis Trabzon ilimizde yer almaktadır.

Erciyes Üniversitesi’nde Türkiye’nin en büyük, Avrupa’nın ise sayılı kemik iliği nakli ve kök hücre tedavi merkezi olma özelliğini taşıyan Erciyes Kemik İliği Nakli ve Kök Hücre Tedavi Merkezi'nde laboratuvar ve klinik çalışmaları devam etmekte, üniversite bünyesinde sıkça organize ettikleri kongre ve kurslar dikkat çekmektedir. Bu sene ise bünyelerinde Kök Hücre Bilimleri adı altında bir yüksek lisans programı açarak Türkiye’de bir ilke imza attılar.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Hacettepe Üniversitesi Kök Hücre Araştırma ve Uygulama Merkezi'nde (PEDİ-STEM) özellikle mezenkimal kök hücreleri üzerine plastisite, transplantasyon, sinir ve kemik hastalıkları tedavileri üzerine önemli projeler devam etmektedir. (bkz: http://www.pedistem.hacettepe.edu.tr/)

Ege Üniversitesi, kardiyoloji, onkoloji ve hematoloji alanındaki kök hücre çalışmaları dışında, Ege Üniversitesi Bilim-Teknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi (EBİLTEM) veBilim Teknoloji Topluluğu (EBİLTET) ortaklığında kök hücre sempozyumları düzenlemektedir.

Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA) bünyesinde bulunan kök hücre çalışma grubu da yaptığı laboratuvar çalışmalarla, yayınlarla ve Dünya çapında kök hücre alanındaki dev isimleri buluşturduğu kongreleriyle bu alana büyük katkılar sağlamaktadır.(bkz: http://www.tuba.gov.tr/tr/kok-hucre-calisma-grubu.html) Özellikle yılda bir kez haziran ayının son haftasında gerçekleştirdikleri sempozyum ve kurs öğrencileri uluslar arası başarılara sahip araştırmacılarla bir araya getirmek adına da çok başarılı bir etkinlik.(En son gerçekleştirilen etkinlik II. TÜBA Kök Hücre Kursu ve VI. TÜBA Kök Hücre Sempozyum idi.)

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Kocaeli Üniversitesi Kök Hücre ve Gen Tedavileri Araştırma ve Uygulama Merkezi'nde (KÖGEM) ise şu sıralar 28 Eylül-2 Ekim arasında yapılması planlanan uluslararası kongrenin heyecanı yaşanıyor. Hızla ve başarıyla tamamlanan laboratuvar projeleriyle tanınan KÖGEM'de ayrıca bugüne kadar çok sayıda kurs düzenlenmiştir. (detaylı bilgi için bkz: kogem.kocaeli.edu.tr/) Bahsedilen üniversiteler ve kurumlar dışında da yazımızda yer veremediğimiz birçok kuruluş kök hücre alanında çalışmalar yapmaya devam ediyor ve her geçen gün bu konuya olan ilgi gittikçe artıyor. Ülkemizde yapılan bu çalışmaların tümü somatik kök hücre üzerine yapılan çalışmalar. Bunun nedeni ise, Dünya’nın birçok ülkesinde olduğu gibi Türkiye’de de embriyonik kök hücre kullanılmasının etik kurallara ne derece uygun olduğunun hala tartışılıyor olması. Sağlık Bakanlığı’nın 2005 yılının eylül ayında yayımladığı bir genelgeye göre, embriyonik kök hücreler üzerinde çalışmaların yapılması bakanlık tarafından çağdaş bilim ve kamu vicdanı gereklerine göre yapılması gereken hukuksal düzenlemelerin sonuçlandırılmasına dek durdurulmuştur. Özet olarak, Türkiye’de kök hücre konusuyla ilgilenen önemli bir kitle ve bu alana yapılan azımsanamayacak yatırımlar bulunmaktadır. Umuyoruz ki ülkemizde yapılan bu çalışmaların niteliği ve niceliği dünya standartlarının ötesine geçer ve Türkiye bilim alanında hak ettiği yere ulaşır.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Yeni Bir Yetişkin Kök Hücre Kaynağı: Menstrüel Kan Gamze Bildik, İstanbul Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, 3. Sınıf

Özet Rahim iç zarı olarak bilinen endometriyum dinamik ve yüksek derecede rejeneratif bir dokudur. Doğurganlık yaşındaki kadınlarda her ay menstrüel döngünün parçası olarak; rejenerasyon, diferansiyasyon ve menstrüel kanama süreçleri gerçekleşir. Endometriyumun bu yüksek rejeneratif kapasitesinde endometriyal kök/progenitör hücrelerin kayda değer bir rolü olduğu uzun zamandır tahmin ediliyor. Ancak bu hücrelerin izolasyonu ve karakterizasyonu diğer dokulardaki kök hücrelerde yapılan deneysel çalışmalar sonucu ancak son birkaç yılda mümkün olabilmiştir. Yetişkin bir kök hücre kaynağı olmasının yanı sıra embriyonik markerlar da içeren bu hücreler üzerine insan ve hayvan modellerinde halen devam eden preklinik çalışmalar, izolasyonu kolay ve güvenli, teratom formasyonu göstermeyen ya da etik sorunların yaşanmadığı bir yetişkin kök hücre kaynağı olduğunu göstermektedir.

Abstract The inner lining of the uterus, called the endometrium, has extremely high regenerative capacity. The endometrium undergoes regeneration, differentiation and menstrual shedding processes as a part of menstrual cycle in women of childbearing age. It has been suggested for long time ago that endometrial stem/progenitor cells have a remarkable role in the regenerative capacity of endometrium. However, isolation and characterization of these cells have only been possible in the last few years along with progress of the experimental studies in other tissues. In addition to being an adult stem cell source, endometrial stem cells also include embryonic markers. According to continuous preclinical studies with the human and animal models, there is not any finding about teratoma formation. Recent studies have shown that these cells are easy to isolate and safe to utilize. In conclusion, menstrual blood is a new adult stem cell source that do not involve any ethical issues.

Giriş Kök hücre kaynakları gelişimin evresine bağlı olarak embriyonik ve yetişkin kök hücreler olmak üzere ikiye ayrılır. Embriyonik kök hücrelerin pluritopent olması ve üç germ tabakından köken alan hücrelere farklılaşması büyük bir avantajken, hayvanlarda yapılan implantasyonlarda gözlenen teratom oluşumu ve eldesinden kaynaklanan etik sorunlar klinik olarak kullanımını engellemektedir. Yetişkin kök hücrelerden klinikte en çok kullanılanı olan kemik iliği kök hücresi eldesi ise çok invaziv bir yöntem olup, toplanması zordur. Bu gibi sorunlar araştırmacıları alternatif bir kaynak olan menstrüel kandan elde edilen kök hücrelere (MenKH) yönlendirmiştir. Kendini yenileme, in vitroda yüksek proliferatif kapasite, uygun medyumlar kullanılarak farklı hücre tiplerine farklılaşma gibi kök hücrenin temel özelliklerine sahip olan bu hücreler; kondrojenik, osteojenik, adipojenik, kardiyojenik

İ.Ü. KÖK HÜCRE

ve nörojenik farklılaşma gösterebilmektedir *1+. Hayvan modellerinde yapılan transplantasyonlarda teratom, ektopik formasyon, immün yanıt oluştuğuna dair bir bulgu yoktur *2].

Endometriyal / Menstrüel Kök Hücre Eldesi

Şekil 1: Epitelyal marker olan epitelyal hücre adezyon molekülü (Ep-CAM) ile işaretlenmiş bir insan endometriyumu. Functionalis ve basalis katmanları gösteriliyor.

Kaynak: Chan RW (2006) Identification of human and mouse endometrial stem/progenitor cells. PhD Thesis, Monash University, Melbourne, Australia.

Uterusun yüksek rejenerasyon kapasitesine sahip yüzeyinde toplanan hücreler, döllenme olmazsa menstüel kanla dökülür. Endometriyumun functionalis tabakasının 2/3’ü menstruasyon sırasında dökülen kısımdadır. Bu kan, uterus dokusu ve proliferatif hücreler içerir *3+.

Uterustan mezenkimal kök hücre eldesi : - histerektomi, - tanısal kürtaj - endometriyal biyopsi yöntemleriyle yapılabildiği gibi, - menstrüel kan, - birinci trimester desidua gibi materyallerden de elde edilebilir [4]. Bu yöntemlerden en çok tercih edileni menstrüel kan kullanımıdır. Hücrelerin eldesinin kolay olması, anesteziye ve herhangi bir operasyona gerek duyulmaması bunun en büyük nedenidir. Ek olarak rutin endometriyum biyopsisi ile de mezenkimal kök hücre benzeri hücreler temin edilebilir *4+. Söz konusu endometriyal hücreler de kök hücre özelliklerine sahiptir ve seçici medyumlar kullanılarak, osteojenik, adipojenik ve kondrojenik farklılaşma gösterebilmektedir *2+.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Toplama ve İzolasyon Heparin ve antibiyotik içeren tamponlu (buffer) medyum ile dolu steril toplama kabı, akıntının en yoğun olduğu dönemde (1,2 veya 3. gün) vajinaya yerleştrilir. Maksimum 4 saat içinde çıkarılır ve kan steril bir medyuma transfer edilir. Adherent hücreler izole edilir ve serum içeren, tutunma ve çoğalma için uygun büyüme medyumunda kültüre alınır *5,6+. MenKH’ler herhangi bir mutasyon veya karyotipte bir anomali olmadan in vitroda diğer hücrelere oranla daha uzun süre çoğaltılabilmektedir *5,6+. Birçok kök hücre kültürü 10-20 kez pasajlanabilirken, MenKH’lerin 47 kez pasajlandığı gösterilmiştir*3+.

Şekil 2: 2.(üstte) ve 27.(altta) pasajlarda görüntülenen fibroblast benzeri stromal hücreler

Kaynak: Julie G. Allickson (2011) Recent Studies Assessing the Proliferative Capability of a Novel Adult Stem Cell Identified in Menstrual Blood. CryoCell International, Inc., Oldsmar, FL, USA [3].

Endometriyal Kök Hücrelerin Karakterizasyonu Yetişkin kök hücrelerde plastisitenin kanıtlanması için 2 koşul sağlanmalıdır: - Kendini yenileme ve en az bir dokunun işlevsel hücre tipine farklılaşabilme yeteneği - Köken aldığı dokuya özgü marker ve işlevlerin kaybıyla birlikte yeni hücre tipine ait marker ve işlevlerin kazanılması *7+. Yetişkin bir kök hücre tipi olan MenKH, endoderm, ektoderm ve mezoderm kökenli hücrelere farklılaşabilme ve mezenkimal, pluripotent markerlar taşıma özellikleriyle bu kriterleri sağlamaktadır [2].

Allickson ve grubu tarafından yapılan bir çalışmada (2011):

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Menstrüel kandan elde edilen hücrelerin: %8,5’i adherent hücre (MenKH’lerin ortak özelliği) Komple senesens gerçekleşmeden altkültürlenme sayısı : 47 Non-hematopoetik : CD34-, CD45Mezenkimal : CD13+, CD29+, CD44+, CD49f+, CD73+, CD90+, CD105+, CD117+ (c-kit), CD166+, MHC Class I+ Pluripotent : SSEA-4, Nanog, Oct4 olarak gösterilmiştir *3+.

İmmünojenite Allojenik transplantasyon yapılan 4 vakada 1 yıllık takip süresi boyunca immün yanıta ya da yan etkiye rastlanmadığı bildirildi *8+. Bu da MenKH’lerin düşük immünojenitesini ve in vivoda immünsüpresyon yapabilme kapasitesine sahip olduğunu gösteriyor. Düşük immünojenitelerinin gelişmemiş immün sistemlerinden ya da immünosüpresif faktörler salgılama kapasitelerinden kaynaklandığı düşünülüyor.

Hücre Türlerine Farklılaşma MenKH’lerin multipotent özelliği; insan mezenkimal kök hücre farklılaşma kiti kullanılarak adipojenik, osteojenik, kondrojenik, kardiyojenik, nöronal farklılaşma sağlanarak gösterilmiş, hedef hücrelerin dokuya özgü markerları hücresel ve moleküler düzeyde saptanmıştır *1+. Benzer bir çalışma da Meng ve grubu tarafından yapılmış ve 9 hücre hattına farklılaşma gösterilmiştir: kardiyomiyosit, solunum yolu epiteli, nöron, miyosit, endotel, pankreatik hücre, hepatosit, adiposit ve osteosit. Ayrıca bu kök hücrelerin kordon kanı hücrelerinden 10-10000 kat daha fazla MMP3, MMP10, GM-CSF, angiopoietin-2 ve (PDGF)-BB ürettiği saptandı. Bu çalışma endometriyal kök hücrelerin pluripotent farklılaşmasını gösteren bir çalışmadır *5+.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Şekil 3: Pluripotent Farklılaşma

Uygun farklılaşma medyumlarında kültürlenen ve uygun indikatör boyalarla boyanan endometriyal hücreler. A) Adiposit farklılaşması, AdipoRed ile boyandı. Lipid vakuolleri (sarı) B) Osteositik farklılaşma, Alizarin Red ile boyandı. Kalsiyum (kırmızı) C) Myositik farklılaşma, alfa aktinin (yeşil) D) İskelet kası farklılaşması, iskelet kası (yeşil) E) Endotelyal farklılaşma, CD34 (yeşil) F) Endotelyal farklılaşma, CD64 (yeşil) G) Hepatositik farklılaşma, hepatik body benzeri morfoloji. H) Hepatositik farklılaşma, albumin (yeşil) I) Pankreatik farklılaşma, insülin (yeşil) J) Nöronal farklılaşma, nestin (yeşil) K) Nöronal farklılaşma, GFAP (yeşil)

Miyokard Enfarktüsü İçin Miyojenik Farklılaşma L) Solunum epiteli farklılaşması,

Pro Surfaktan

protein C (yeşil) Ikegami ve grubu 2010’da, in vitro FBS-free kardiyomiyojenik transdiferansiyasyon test sistemini kurduklarını bildirdi *9+. İndüksiyon verimliliğinin yüksek düzey arttırıldığı ve bu verimliliğin M) Kardiyojenik farklılaşma, Troponin I (yeşil) serum içeren medyuma oranla daha yüksek seviyede olduğu gösterildi *2+.

1 aylık çoğalma sürecinden sonra, 9 farklı bireyin menstrüel kanından elde edilen mezenkimal hücreler 3 gün boyunca rat kardiyositleriyle ortak kültüre alındı ve doğal Kaynak: Meng, 2007. bir şekilde atmaya başladı, kardiyomiyosit spesifik aksiyon potansiyeli içerdiği ve nihayetinde bir kardiyosit tabakasına dönüştüğü gözlemlendi. Beslenen hücreler miyokard enfarktüslü fareye cells: transplante edildi Endometrial regenerative a novel stem cell ve durumunda belirgin bir iyileşme gözlendi. Bir sonraki population aşama ise [5]. mezenkimal hücrelerin miyokardiyal hücrelere dönüşümünde kilit rol oynayan faktörlerin saptanması *2+.

Tip I Diyabet İçin Pankreatik Farklılaşma Yakın zamanda yapılan bir çalışmada (2010), endometriyal mezenkimal kök hücrelerden pankreatik hücreler için modifiye edilmiş serum-free medyum kullanılarak pankreatik hücreler

İ.Ü. KÖK HÜCRE

üretildi. Mikroarray analizi ile birincil (primer) ve uyarılmış (indüklenmiş) hücreler arasında 716 genin ifade seviyelerinde farklılıklar gösterildi *6+. Yine aynı çalışmada, streptozotocin (STZ) ile diyabet oluşturulan farede in vivo farlılaşma, kandaki glukoz düzeyinde düzenlenme ve graft hücrelerinde uzun sağkalım süreleri bildirildi [6].

Nörolojik Bozukluklar İçin Nörojenik Diferansiyasyon Parkinson Hastalığı’ndaki patofizyolojik değişmeler çoğunlukla substantia nigra bölgesindeki dopamin nöronlarının dejenerasyonu sonucu striatumda dopamin seviyesinin düşmesi ile olur. İlaç tedavisi ve ameliyat, sorunu çözmezken, hastanın beynine dopaminerjik nöron transplantasyonu daha umut vaat eden bir çözüm olarak görülmektedir. Wolff (2010)’un çalışmasında dopaminerjik nöronların rejenerasyonu için Parkinson Hastalığı modeli farelere endometriyal KH’ler transplante edildi. In vitroda aksonlara farklılaştırılan bu hücreler CD90, PDGF-Rβ, CD146 ve nöral markerlar olan nestin ve tirozin hidroksilazı eksprese ederken, CD45 ya da CD31 eksprese etmediler. Bu yaklaşımın davranışsal bozuklukları gidermek ve nöroproteksiyon amacıyla uygulanabileceği düşünülmektedir *10+.

Kıkırdak Farklılaşması 2007’de yapılan bir çalışmada endometriyal hücrelerden in vivo olarak kıkırdağa farklılaştırılan hücrelerin sülfat glukozaminoglikan ve insan eklem kıkırdağında bulunan tip II kollajen ifade ettiği gösterildi. Bu çalışma aynı zamanda endometriyal mezenkimal hücrelerin pluripotensi yeteneğini kanıtlayan çalışma olarak kabul edildi *11+.

Sonuçlar Uterustan kök hücre eldesi; histerektomi, tanısal kürtaj, menstrüel kan, endometriyal biyopsi de dahil olmak üzere çeşitli şekillerde yapılabilir. Menstrüel kan invaziv olmayan ve etik sorun içermeyen bir yöntem olduğu için bu yöntemlerin içinde en çok tercih edilenidir. Düşük immunojenite ve tümör oluşumunun olmaması, çalışmalarda güvenli bir şekilde kullanılabileceğini düşündürmektedir. Son olarak, kök hücre farklılaşmasını düzenlediği bilinen ajanlara maruz kalma sonucunda, spesifik markerların güçlü ekspresyonu ve menstrüel kök hücrelerde morfolojik değişmeler görülmektedir. Spesifik fonksiyonlar kazanan farklılaşmış hücreler ve vücudun bölgelerine göç edecek olan farklılaşmamış hücreler, kaybedilen bazı özelliklerin geri kazanılmasını ve geleneksel ilaç tedavisinin yan etkilerinin de ortadan kalkmış olmasını sağlayacaktır.

Tartışma Embriyonik markerlar da içeren MenKH’lerin teratom oluşumu gibi bazı pluripotensi karakterlerini göstermemesi, embriyonik KH’lerle aynı pluripotensi düzeyinde olmadığını düşündürüyor.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Kaynaklar [1] Patel, A.N., Park, E., Kuzman, M., Benetti, F., Silva, F.J., Allickson, J.G., 2008. Multipotent menstrual blood stromal stem cells: isolation, characterization, and differentiation. Cell Transplant., 17(3):303-311. [doi:10. 3727/096368908784153922] [2] Jian LIN, Dennis XIANG, Jin-long ZHANG, Julie ALLICKSON, Charlie XIANG†‡ Plasticity of human menstrual blood stem cells derived from the endometrium. J Zhejiang Univ Sci B. 2011 May; 12(5): 372–380. doi: 10.1631/jzus.B1100015 [3] Julie G. Allickson, Anthony Sanchez, Natalie Yefimenko, Cesar V. Borlongan, and Paul R. Sanberg Recent Studies Assessing the Proliferative Capability of a Novel Adult Stem Cell Identified in Menstrual Blood. Open Stem Cell J. 2011; 3(2011): 4–10. [doi:10.2174/1876893801103010004] *4+ Schüring, A.N., Schulte, N., Kelsch, R., Röpke, A., Kiesel, L., Götte, M., 2011. Characterization of endometrial mesenchymal stem-like cells obtained by endometrial biopsy during routine diagnostics. Fertil. Steril., 95(1): 423-426. [doi:10.1016/j.fertnstert.2010.08.035] [5] Meng, X., Ichim, T.E., Zhong, J., Rogers, A., Yin, Z., Jackson, J., Wang, H., Ge, W., Bogin, V., Chan, K.W., et al., 2007 . Endometrial regenerative cells: a novel stem cell population. J. Transl. Med., 5(1):57. [doi:10.1186/1479- 5876-5-57 [6] Hsin-Yang Li* ,Yi-Jen Chen* , Shih-Jen Chen*, Chung-Lan Kao , Ling-Ming Tseng , Wen-Liang Lo , Chia-Ming Chang ,, Der-Ming Yang , Hung-Hai Ku , Nae-Fang Twu, Chen-Yi Liao, Shih-Hwa Chiou ,Yuh-Lih Chang. Induction of Insulin-Producing Cells Derived from Endometrial Mesenchymal Stem-like Cells. J Pharmacol Exp Ther December 2010 335:817-829; published ahead of print September 20, 2010, [7] Gargett, C.E., 2007. Uterine stem cells: what is the evidence? Hum. Reprod. Update, 13(1):87-101. [doi:10.1093/humupd/dml045] [8] Zhong, Z.H., Patel, A.N., Ichim, T.E., Riordan, N.H., Wang, H., Min, W.P., Woods, E.J., Reid, M., Mansilla, E., Marin,G.H ., et al., 2009. Feasibility investigation of allogeneic endometrial regenerative cells. J. Transl. Med., 7(1):15. [doi:10.1186/1479-5876-7-15] [9] Ikegami, Y., Miyoshi, S., Nishiyama, N., Hida, N., Okamoto, K., Miyado, K., Segawa, K., Ogawa, S., Umezawa, A., 2010. Ser umindependent cardiomyogenic transdifferentiation in human endometrium-derived mesenchymal cells. Artif. Organs, 34(4):280-288. [doi:10.1111/j.1525-1594.2009. 00859.x] [10] Wolff, E.F., Gao, X.B., Yao, K.V., Andrews, Z.B., Du, H., Elsworth, J.D., Taylor, H.S., 2010. Endometrial stem cell tran splantation restores dopamine production in a Parkinson’s disease model. J. Cell. Mol. Med., in press. [doi:10.1111/j.1582-4934.2010.01068.x] [11] Wolff, E.F., Wolff, A.B., Hongling, D., Taylor, H.S., 2007. Demonstration of multipotent stem cells in the adult human endometrium by in vitro chondrogenesis. Reprod. Sci., 14(6):524-533. [doi:10.1177/1933719107306896]

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Graft Versus HIV Abdülkadir Baziki, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, İngilizce Tıp, 3. Sınıf

Özet Kök hücre nakli, ölümcül yan etkileri olmasına rağmen, çoğu lenfoproliferatif hastalıkta ve çoğu lösemi hastalığında tek iyileştirici çözüm olduğu için sıklıkla kullanılmakta. Dr. Gero Hütter, HIV pozitif bir hastada gelişen akut myeloid lösemi (AML) hastalığını iyileştirmek için gerçekleştireceği kök hücre naklinde, doğal bir farklılık olan CCR5 delta 32 mutasyonuna sahip bir vericinin kök hücrelerinden yararlanarak HIV pozitif hastasını işlevsel olarak HIV negatif hale dönüştürebildiğini gösterdi. Böylelikle, retroviral hastalıklarda da kök hücrelerin kullanımını gündeme getirmiş oldu.

Abstract Even though hematopoietic stem cell transplantation has fatal complications, it is frequently used in most of the lymphoproliferative and leukemial disorders for their unique ability to cure these diseases. By using the hematopoietic stem cells from a donor with CCR5 delta 32 mutation in a transplantation to cure a HIV positive patient with acute myeloid leukemia (AML), Dr. Gero Hütter demonstrated the possibility to functionally change a HIV positive patient to a HIV negative one. By doing so, he brought up the topic of using stem cells in the search to cure retroviral diseases.

Anahtar Sözcükler: HIV, allojenik kök hücre, transplantasyon Giriş 2009 yılı itibariyle dünya çapında 33,3 milyon insan HIV taşıyıcısı [1]. 30 sene önce keşfedilen bir virüs için çok büyük bir sayı ve asıl sorun, bu süre içerisinde virüsle etkin bir savaş yöntemi geliştirememiş olmamız. Bağışıklık sistemini çökertmesini yavaşlatıp AIDS’e yol açmasını engellemeye çalışan çoklu anti-retroviral ilaçlara rağmen, HIV pozitif bir bireyi negatif hale geçirip iyileştirmek için hala araştırmalar devam etmekte. 1980’de, AIDS’e yol açan virüsün HIV olduğu anlaşıldıktan 13 sene sonra, HIV pozitif hastaları iyileştirme amaçlı araştırmalar için çok önemli bir adım atıldı; HIV 1’in memeli hücrelerine giriş yollarını ve bu girişe direnci olan hücre tipleri araştırılırken doğal bir bağışıklık mutasyonu keşfedildi. Virüsün hücre içine girme mekanizmasına temel olarak bakıldığında, lökositlerin yüzeyinde bulunan iki farklı transmembran protein ailesi ile iletişime geçtiği öğrenildi; öncelikle CD4 ile, ikincil olarak ise kemokin reseptörü ailesinden bir proteinle bağ kurması gerektiği anlaşıldı. Bu ikincil proteinlerin en başında CCR5 (CC chemokine type 5) gelmekte; bugün biliyoruz ki düşük de olsa bir kısmı CXCR4’e (CX-C chemokine receptor 4) bağlanabiliyor [2]. Bu farklı ikincil proteinlere bağlanabilme yeteneğine HIV tropizmi sebep oluyor; CCR5’e bağlanabilen R5 tipiyle CXCR4’a bağlanabilen X4 tipi HIV 1 virüsleri

İ.Ü. KÖK HÜCRE

genel bir bloklama stratejisini zorlaştırıyor, nitekim HIV pozitif hastaların çoğunda X4 tropizmi göz ardı edilmeyecek bir seviyede *3+. CCR5 delta 32, CCR5 geninde sıklıkla görülen bir mutasyon. Homozigot bir CCR5 delta 32 mutasyonunda kemokin reseptörü lokusunda 32 baz çifti silinmesiyle erken bir dur kodonu oluşuyor ve virüsün hücre içine girmesini sağlayan başlıca proteini ortadan kaldırmış oluyor. Ancak homozigot mutasyonda bile sağlanan direnç tam değil; çünkü alternatif giriş yolları (başta CXCR4) engellenememiş oluyor[4]. Bu mutasyonun benzerinin CD4 ve CXCR4 proteinlerinde olmaması beklenen bir sonuç, çünkü bu proteinlerin lökositlerde olmaması yaşamla bağdaşmıyor.

Kök Hücre Nakli Ancak bu gibi çok önemli sayılabilecek bir bilgi klinikte bir yansıma bulamamıştı; ta ki 2007’de Dr. Gero Hütter tarafından gerçekleştirilen cesur kök hücre nakline kadar. 40 yaşında beyaz bir HIV pozitif hastaya (antiretroviral tedavi gören - HAART), AML tanısı yeni konduğunda Dr. Hütter’in yaptığı ilk tedavi ne yazık ki başarısız oldu ve 7 ay sonra hastada AML tekrarladı. Bunun üstüne, graft versus host etkisinden yararlanıp, AML’yi kalıcı olarak hastanın vücudundan atmak isteyen doktor, özenli araştırması sonucu bulduğu HLA uyumlu ve aynı zamanda homozigot CCR5 delta 32 mutasyonuna sahip birinden aldığı CD34+ kök hücreleri hastasına nakletti [5]. Sonuçlar gerçekten çok ilginç; nakil öncesinde hastanın kanındaki HIV virüsünun %2,9’unda X4 tropizmi görülmesine rağmen, nakil sonrasındaki 20 ay süresince yaptıkları sıkı ölçümlerde hiçbir aktif replikasyona uğrayan HIV virüsü ölçülemedi, 2011’de yapılan son ölçümde de hala kanında HIV-1 RNA ölçülememekte *6+, üstelik hasta antiretroviral tedaviyi de bırakmıştı! Normalde, HAART’a ara verildiği takdirde haftalar içinde yeniden ölçülebilir düzeyin üstüne çıkması beklenir [7]. Makrofajların en uzun sürede temizlendiği rektal mukoza okumaları, nakilden 159 gün sonra hiçbir HIV pozitif hücre bulunmadığını göstermişti. Bu da bize tedavinin başarılı olduğunu ve Dr Hütter’in hastasının HIV pozitif bir durumdan negatife geçtiğini düşündürmekte! Elbette burada hala açıklanamamış olan durum, X4 tropik HIV-1 virüsleri plazmada %1’in altındaki oranlarda bile tekrar enfeksiyona neden olabiliyorlarken [8] bu hastada neden tekrar HIV pozitif bir duruma geçmemiş olduğu. Olası bir cevabın, kök hücre naklinden önce hastaya verilen ameliyat öncesi çözeltilerle yeniden enfeksiyona sebep olamayacak kadar konsantrasyonunun azalması olduğunu düşünüyor Dr. Hütter [5].

Tartışma Günümüzde allojenik hematopoietik kök hücre tedavisi, tüm zorluklarına ve komplikasyonlarına rağmen, bazı kanser çeşitlerinde tedavi olarak uygulanmakta, (bu örnekte de gördüğümüz AML gibi) hatta bazen ilk başvurulan tedavi seçeneği. Graft versus lösemi/tümör etkisinin ağır bastığı bir iyileşme süreciyle istemediğimiz mutasyonlara sahip hücreleri arındırıp hastayı sağlığına kavuşturuyoruz bu yöntemlerle. Hastayı kansere sebep olan hücrelerden tek tek arındırmak, ya da kemoterapiyle ilaç yoluna gitmekten çok daha etkili kök hücre kullanmak. Böylelikle

İ.Ü. KÖK HÜCRE

istenilen özelliklere sahip kök hücre hastaya veriliyor ve tedaviyi doktordan kök hücreye aktarmış oluyoruz. Aynı mantığı daha ileri de taşıyabiliriz. Bu sefer, istemediğimiz bir mutasyondan kurtulmak için değil, istediğimiz bir mutasyonu ortaya çıkarmak için kök hücre naklini kullanabiliriz. CCR5 delta 32 mutasyonu, retroviral tedaviden önce baskın olarak kanda bulunan R5 tropik HIV-1 virüslerine karşı çok etkin bir koruma sağlayacaktır ve belki de birçok HIV pozitif hastanın sürekli bir şekilde yan etkileri çok ağır olan antiretroviral ilaçlar kullanmasını engelleyecektir. Alman Doktor Hütter’in başardığı kök hücre nakli, operasyonun kendi zorluklarının ötesinde HLA uyumlu bir CCR5 delta 32 mutasyonlu verici bulma gibi zorluklara sahip. Ancak, uygun bir verici bulmakla uğraşmak yerine, her hastadan alınacak olan hematopoietik kök hücrelerin CCR5 delta 32 mutasyonu yapıldıktan sonra geri hastaya verilebilir. Bir başka deyişle, allograft yerine genetiği değiştirilmiş otograft bir yönteme doğru ilerlenmesi çok daha pratik olacaktır; HLA uyumu avantajı sağlanmasının yanı sıra, bağışıklık sistemi reaksiyonlarının da önüne geçilecektir. Kök hücrenin bizlere açtığı olanaklarla bugüne kadar iyileştirilmesi hayal bile edilmemiş hastalıkların tarih sayfalarına geçmesi dileğiyle.

Kaynaklar *1+ WHO verileri; Dünya Sağlık Örgütü. http://www.who.int/gho/hiv/epidemic_status/en/index.html [2] Coakley E, Petropoulos CJ, Whitcomb JM. Assessing chemokine co-receptor usage in HIV [3] Delobel, P., Sandres-Saune, K., Cazabat, M., Pasquier, C., Marchou, B., Massip, P., and Izopet, J. (2005) R5 to X4 switch of the predominant HIV-1 population in cellular reservoirs during effective highly active antiretroviral therapy. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 38 , 382–392 [4] Samson, M., Libert, F., Doranz, B.J., Rucker, J., Liesnard, C., Farber, C.M., Saragosti, S., Lapoumeroulie, C., Cognaux, J., Forceille, C., Muyldermans, G., Verhofstede, C., Burtonboy, G., Georges, M., Imai, T., Rana, S., Yi, Y., Smyth, R.J., Collman, R.G., Doms, R.W., Vassart, G., and Parmentier, M. (1996) Resistance to HIV-1 infection in Caucasian individuals bearing mutant alleles of the CCR-5 chemokine receptor gene. Nature 382, 722–725. *5+ Gero Hütter, M.D., Daniel Nowak, M.D., Maximilian Mossner, B.S., Susanne Ganepola, M.D., Arne Müßig, M.D., Kristina Allers, Ph.D., Thomas Schneider, M.D., Ph.D., Jörg Hofmann, Ph.D., Claudia Kücherer, M.D., Olga Blau, M.D., Igor W. Blau, M.D., Wolf K. Hofmann, M.D., and Eckhard Thiel, M.D. Long-Term Control of HIV by CCR5 Delta32/Delta32 Stem-Cell Transplantation N Engl J Med 2009;360:692-8. *6+ Gero Hütter and Susanne Ganepola, Eradication of HIV by Transplantation of CCR5-Deficient Hematopoietic Stem Cells, TheScientificWorldJOURNAL (2011) 11, 1068–1076 ISSN 1537-744X; DOI 10.1100/tsw.2011.102 [7] Carrington, M., Martin, M.P., and van Bergen, J. (2008) KIR-HLA intercourse in HIV disease. Trends Microbiol. 16, 620–627. [8] Archer, J., Rambaut, A., Taillon, B.E., Harrigan, P.R., Lewis, M., and Robertson, D.L. (2010) The evolutionary analysis of emerging low frequency HIV-1 CXCR4 using variants through time--an ultra-deep approach. PLoS Comput. Biol. 6, e1001022

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Kardiyak Rejenerasyon ve Bu Olayda Mezenkimal Kök Hücrelerin Rolü Dorukcan ALKAN, İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, 2. Sınıf

Özet Kalp-damar hastalıkları günümüzde gelişmiş ülkelerdeki ana ölüm nedenlerinden biridir. Hastalıktan sağ kurtulanlar bile hastalığın izlerini yıllarca taşır. Bunun sebebi insandaki kendiliğinden kardiyak rejenerasyonun çok sınırlı olmasıdır. Kendiliğinden rejenerasyon azlığı sebebiyle kardiyak rejenerasyonda çeşitli kök hücre tedavileri kullanılır. Bu çalışmada kullanılan bazı kök hücre tipleri araştırılmış ve mezenkimal kök hücrelerin; farklılaşma evreleri, hastalık tipi/sebebi yönleriyle farklılık gösteren durumlardaki etkileri ile tedavinin kararlılığını sağlamak için kullanılan genler üzerine yoğunlaşılmıştır.

Abstract Cardiovascular(CVD) diseases play a major role in death in developed countries. Patients who even survived from CVD bear its mark for years since spontaneous cardiac regeneration is very limited in humans. Because of that lack of regeneration, various types of stem cell therapies are used. Among the various cell lines used in this study, mesenchymal stem cells have been chosen as a focus. Mesenchymal stem cells have been investigated for their differentiation phase, effects on disease etiology and the genes that have been utilized for improving the treatment's reliability.

Anahtar Sözcükler: Mezenkimal kök hücre, kardiyak rejenerasyon, kardiyomyosit, EF

Giriş Konjestif kalp yetmezliği önemli bir sağlık sorunudur ve kardiyomiyositlerin apoptozisi ve myokardiyal fibrozis buna yol açar. Sağlam kalan bir grup kardiyomiyosit ise çoğalmaya ve iskemiye uğrayan kısmı rejenere etmeye çalışır. Kardiyak rejeneratif tıp kardiyak dokuya kardiyomyosit ve kan damarı eklenmesine dayanır. İşlevsel kalp kası sağlanması: 1- Mevcut prolifere olacak artık kardiyomiyositlerin rejenerasyonu 2-Endojen donör kaynaklı kardiyomiyosit prekürsörü veya mezenkimal hücre eklenmesi 3-Kişinin kendi progenitör kök hücrelerinden kardiyomiyosit oluşturmak 4-Yeni oluşan kardiyomiyositlerin myokardın kontraksiyonuna katılmasını sağlamak ve apoptozisi önlemek seçenekleri ile sağlanabilir ve bu sayede iskemik myokardiyumun tekrar yeterli fonksiyon görmesi hedefine ulaşılabilir. Kullanılacak potansiyel kök hücreler ise Embriyonik Kök Hücre(EKH),Mezenkimal Kök Hücre (MKH) ve Doku kökenli kök hücrelerdir [1].

İ.Ü. KÖK HÜCRE

EMBRİYONİK KÖK HÜCRE EKH’lerin yüksek proliferatif özellikleri vardır ve kütle oluşumuna daha uygundur. Ayrıca pluripotent özellikleri de vardır. EKH’ler kalp üretiminde Wnt, Notch ve FGF yolaklarını kullanır. Ancak her ne kadar retinoik asit eşliğinde efektif kardiyomyogenez indüklenmesi görülse de etik konular ile tümorojenite, ektopik farklılaşma ve immünojenik sorunlar sebebiyle klinik kullanımı çok uygun değildir *1+.

MEZENKİMAL KÖK HÜCRE Mezenkimal kök hücreler ilk defa 1974’te Friedenstein adlı araştırmacı tarafından izole edilmiştir. Mezenkimal kök hücreler; dokularda çok az sayıda bulunurlar. Pluripotens özelliği vardır. Tedavi, hatta araştırma amaçlı kullanım için bile in vitro kültür ortamında çoğaltılmaları gerekir. Bu hücreler, fiziksel (fibroblastoid ve adezyon göstermeleri) ve yüzey antijen özellikleri (stromal karakterde ve adezyon molekülleri ekspresyonu) yanında kemik, kıkırdak ve yağ dokusuna farklılaşabilme özellikleri ile tanımlanırlar. Kemik iliği MKH’leri hematopoetik hücreler için gerekli birçok büyüme faktörünü salgılar (makrofaj koloni stimüle edici faktör(M-CSF), stem cell faktör(SCF) gibi); ayrıca diğer kök hücreler ile ortak olan bazı gen ifadeleri yanında bağ dokuya özgün moleküller ve adezyon moleküllerini ifade ederler. Mezenkimal kök hücrelerin klinik kullanım için belki de en avantajlı özelliklerinden birisi de, bu hücrelerin immünojenitesinin düşük olması ve immünsüpresif olmalarıdır. HLA-DR ve ko-stimulator molekül ekspresyonları yoktur: T lenfosit aktivasyonu ve alloreaktif reaksiyonları önlerler. Bunun yanında aktive B lenfositleri de inhibe eder, regülatör T hücreleri uyarır: ayrıca çözünebilir faktörler ile immün baskılama yaptıkları da gösterilmiştir. Bununla birlikte, MKH’lerin bazı sistemlerde (veya non-myeloablatif transplantlarda) ve özellikle düşük dozlarda immünstimulasyon da yapabileceği bildirilmiştir. Mezenkimal kök hücrelerin immünosüpresif özelliği hücresel tedavi açısından önemli bir avantajdır *2+. Ayrıca kemik iliğindeki kök hücreler içinde kardiyomiyositlere in vitro olarak dönüşebilenler sadece MKH’lerdir [3].

DOKU KÖKENLİ KÖK HÜCRELER Kalp rejenerasyonunda kullanılan doku kökenli kök hücreler iskelet kas myoblastları (iskelet kası öncülleri) ve endojen kardiyak kök hücrelerdir. Bunlar transdiferansiyon ve dediferansiyonrediferansiyon gerektirmediğinden çalışmaya sadece bu ikisi alınmıştır. 1-İskelet kas myoblastlarının iskemik myokardiyuma otolog kullanımı, ilk kardiyak rejenerasyon stratejilerinden biridir. Myoblastlar iskemiye dayanıklıdır. Kardiyomyositlere ait olmasa da in vivo ortamda myotüplere dönüşebilirler ve ventriküler fonksiyonu artırabilirler. Myotüpler yaşayan kardiyomyositlerle elektriksel bağlantı kurmazlar ve bunun sonucu olarak çevresindeki myokardiyum ile eş zamanlı olarak vuru yapmazlar. Her ne kadar kalp yetmezliğindeki insan myoblast deneyleri iyi yönde ilerlese de myoblastların myokardiyumu gerçek anlamda ve tamamen rejenere etmeyeceği tahmin ediliyor. 2-Allojenik transplantasyonlar immünolojik sorun yarattığından insanın otolog kardiyak kök hücreleri de kullanıma açıktır; fakat spesifik markerlar tam olarak çözülmüş değil. Bilinen memeli

İ.Ü. KÖK HÜCRE

myokardiyumunda bulunan markerlar Kit ve Sca1 dır. Ancak bu hücre türü de hem az olması hem de otologluk gerektirdiğinden kullanımının yaygınlaşması pek mümkün gözükmüyor [4].

İnsan MKH’lerinin (iMKH) Yetişkin Mürinlerde Kardiyomyosite Farklılaşması Kardiyomyosit progenitörleri mezodermin ön bölümünden gelişir ve gelişimsel kaderi komşu endoderm yüzeyinden salgılanan büyüme faktörleri tarafından belirlenir. Yetişkin kardiyomyositler IGF, TGF-ß, HEGF salgılarlar. TGF’nin kuş mezodermal hücre soyunda kardiyogenez yaptığı izlenmiştir. Yine bu molekülün yolağında bir molekül olan aktivin’in ise kuş ve amfibilerde kardiyogenezde rol oynadığı gösterilmiştir. Nörogulin adı verilen bir başka madde ise kardiyomyositlerin hayatta kalma becerilerini artırmıştır. Sol ventriküle lacZ ile işaretlenmiş iMKH’ler *İng. hMSC+ verildi. Fakat 4 gün sonra ß-Gal+ hücrelerin hiçbiri desmin ifade etmemiştir. Fakat sonraki zamanda iMKH’lerin çoğu entegre bir şekilde eş boyutlu hale gelmiştir. Kesin kanıt olmamasına rağmen bulgular greftleme bölgesinden myokardiyuma endoteli geçerek geldiğini göstermiştir. Destekleyen kural ise; greftleme sonrası mikroiskeminin de geçirgenliği artırmasıdır. 60.günde bütün ß-Gal+ hücreler Desmin, Troponin T ve aaktinin ekspresyonu göstermiştir ve kas çizgileri de görülebilir düzeydedir. Parakrin büyüme faktörleri ve elektriksel stimulasyona alınarak kalpte rejenerasyon kanıtlanmıştır [5].

Şekil-1:iMKH farklılaşmasının immünohistokimyasal gösterimi. ß-Galaktozidazın ikili gösterimi(E-L) Kardiyak Troponin T(A-I) ß-MHC (B-J) a-actinin (C-K) ve Desmin (D-L) gösterilmiştir. iMKH’ler bu markerlar bakımından pozitif olup alıcı kardiyomyositlerinden ayırt edilemez haldedirler [5].

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Myojenik Farklılaşmaya Uğramış Myokardiyuma Enjeksiyonu

Yetişkin

iMKH’lerin

Soğuk-Hasarlı

Kollajen V ile kültürlenmiş iMKH’lerin kardiyak fonksiyonları artırdığı ve yine kardiyak gen ifadesini sağladığı biliniyor. Bu çalışmada sıçanların hasarlı kalbine hücre enjeksiyonun kollajen yaması ile mümkünlüğü araştırılmıştır. Hemodinamik sonuçları 6 haftalık zaman içinde ölçülmüştür. Ekokardiyografi sonuçlarına göre sol ventrikülün posteroinferior bölgesine enjekte etmek diğer enjeksiyonlara göre en iyi sonucu vermiştir(0.03%+-0.08%). Hem hücre enjeksiyonu yapılan hem de enjeksiyonun yanında kollajen yaması yapılan grupta sol ventrikül EF(ejeksiyon fraksiyonu)’sinde artış gözlenmiştir. Kontrol gruplarına göre sol venrikül dilatasyonu son diyastolik sesinin inhibisyonu ve basıncının düşmesi ile engellenmiştir. Sonuç olarak hasarlı myokardiyuma kök hücrelerin nakli sistolik fonksiyondaki ileriki bozulmayı engellemiştir. Kollajen yaması ise doku kompliyansını ve diyastolik fonksiyonu da güçlendirir. *6+

Akut Myokardiyal İnfarktüs Geçiren Yaşlı Hastalarda İntramyokardiyal Olarak Verilen Genç MKH’lerin Terapötik Potansiyeli Koroner arter hastalığı (KAH), gelişmiş ülkelerdeki ana ölüm sebeplerinden birisidir. Bu çalışmada akut Mİ geçirmiş yaşlı kemirgenlerde genç ve yaşlı MKH’lerin in vitro özellikleri ve in vivo terapötik etkilerinin karşılaştırmaları yapılmıştır. Bulgulara göre; sol ventrikül EF’si (SVEF) hem genç MKH hem de yaşlı MKH verilen hücrelerde iyileşme göstermiştir fakat 10 hafta sonra genç MKH grubu çok daha fazla bir SVEF gelişmesi göstermiştir. Ekstraselüler Matriks (ECM) ise genç MKH verilen kemirgenlerde çok daha sağlamdır. Hücre karekteristiğindeki bu değişiklik büyük oranda yaşlı hücrenin mikroçevrelerinden kaynaklanmıştır. Yaşlı MKH

Genç MKH

Kontrol Grubu

Şekil-2:Sirius kırmızısı kollajen tortusunu(yara bölgesi) kırmızı ile, kardiyomyositleri ve intramyokardiyal damarları turuncu renkte gösterir.

Genç donörlerden alınan MKH ler ; -Daha yoğun kardiyomyoplasti -Daha düşük yara boyutu -Daha iyi EF gösterir.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

MKH’ler eklendikleri anda iyileşme göstermişlerdir. Bunun sebebi de anti-inflammatuar etkidir(genç hematopoetik hücreler immün sistem hücrelerini daha hızlı ve daha fonksiyonel oluşturur). En iyi MKH yaşını ölçmek için de; neonatal MKH, 2,5 haftalık MKH ve 9 haftalık MKH verilmiştir. Neonatal MKH’lerin verildiği grubun kontrol grubuyla aynı etkiyi(sıfır etki) gösterdiği bulunmuştur. Alıcı yaşı kıyaslanmasa da yakın zamandaki çalışmalarda alıcı yaşının da tedaviye cevapta kritik bir faktör olduğu gösterilmiştir. Aynı yaştaki vericilerden alınan kök hücreler genç alıcılarda çok daha iyi bir rejenerasyon sağlamıştır *7+.

Csx/Nkx2.5 ve GATA-4 Overexpresyonları Myokart İnfarktüsünden Sonra Mezenkimal Kök Hücre Transplantasyonu Verimini Artırır Mezenkimal kök hücrelerin hem ototransplantasyona hem de allotransplantasyona izin vermesi bir avantaj olsa da transplante edilen hücrelerin kısa ömürlü olması bir dezavantajdır. Bu çalışmada transplante edilen MKH’lerin Csx/Nkx2.5 ve GATA-4 overekspresyonunun (yüksek düzeyde ifadesinin) hayatta kalmaya etkisi araştırılmıştır. *Nkx2.5’nin en erken embriyonik kalp bölgesini işaretler ve kardiyogenezde etkisi vardır. Bu genin ifadesi ektopik bölgelerde bile kardiyak gen ifadesine yol açar(örnek:myokardin geni). *GATA-4 ise kardiyogenezde regülatör bir gendir. Buradaki bir nokta mutasyonu anormal bir ventral çukur açılmasına sebep olur ki embriyonik dönemde ölümcüldür. İleriki zamandaki mutasyonları ise kapak defektlerine ve septal defektlere yol açar. Yapılan çalışmaların sonunda GATA-4 overekspresyonu P19 hücrelerinin kardiyak farklılaşmasına yol açmıştır ve endoderm kaynaklı hücrelere dönüşmesini durdurmuştur. Ayrıca antiapoptotik faktör salınımı ile hayatta kalmayı artırmıştır ve parakrin etki sağlamıştır. GATA-4 ve Csx/Nkx2.5 overekspresyonu düşük kollajen tortusu ve gelişmiş kardiyak fonksiyonu göstermiştir. Farklılaşmayı ve hayatta kalmayı artırarak transplantasyon verimliliğinde anahtar rol üstlenmiştir. Aynı zamanda sol ventrikül tamiri ve anjiogenezde de rol almıştır. Gelecekte bu genleri overeksprese eden genetik modifiyeli MKH’lerin kullanılması tedavinin verimini belirgin olarak yükseltecektir *8+.

TARTIŞMA Mezenkimal kök hücreler immunsüpresyon etkisi sebebiyle allojenik transplantasyon avantajı olması; bu hücrelerin belli MHC gruplarına ayrılarak depolanmasına ve ihtiyaç anında kullanılmasına olanak verir. Çok az olması birden fazla vericiden aynı anda kullanılmasıyla telafi edebilir. Hayatta kalma konusundaki yetersizlikleri ise yukarıda belirtilen yöntemler ve gelişecek yeni yöntemlerle aşılabilirse kardiyak rejenerasyondaki kullanımının yaygınlaşacağını tahmin ediyorum.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

KAYNAKLAR [1]Stem Cells for Cardiac Repair: Status, Mechanisms, and New Strategies Ren Mingliang, Zhang Bo, and Wang Zhengguo *2+MEZENKİMAL KÖK HÜCRELER: NEREDE; NE ZAMAN? Duygu Uçkan Çetinkaya [3]www.medicine.ankara.edu.tr/cerrahi_tip/kvc/files/MSC_gunseli.ppt [4]Stem-cell therapy for cardiac disease Vincent F. M. Segers & Richard T. Lee. NATURE|Vol 451|21 February 2008|doi:10.1038/nature06800 [5]Human MesenchymalStemCellsDifferentiateto a CardiomyocytePhenotype in theAdultMurineHeartCatalinToma, Mark F. Pittenger, Kevin S. Cahill, Barry J. Byrneand Paul D. KesslerCirculation2002, 105:93-98doi: 10.1161/hc0102.101442 [6]Delivery of myogenic differentiated adult human mesenchymal stem cells to Cryoinjured myocardium L. Qian; W.Shim; Y.Gu; S. Mohammed; P. Wong, Singapore, Singaporecardiovascres.oxfordjournals.org doi:10.1093/cvr/cvq174 [7]Superior Therapeutic Potential of Young Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells by Direct Intramyocardial Delivery in Aged Recipie nts with Acute Myocardial Infarction: In Vitro and In Vivo Investigation Madhur Nayan, Arghya Paul, Guangyong Chen, Ray C. J. Chi u, Satya Prakash and Dominique Shum-Tim. Journal of Tissue Engineering Volume 2011, Article ID 741213, 7 pages doi:10.4061/2011/741213 [8] Overexpression of Csx/Nkx2.5 and GATA-4 Enhances the Efficacy of Mesenchymal Stem Cell Transplantation After Myocardial Infarction. Gao XR, Tan YZ, Wang HJ. Department of Anatomy, Histology and Embryology, Shanghai Medical School of Fudan Univer sity Circ J. 2011 Aug 9

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Yeniden Programlama ile Farklılaşmış Somatik Hücrelerin Pluripotent Özellik Kazanması; Uyarılmış Pluripotent Kök Hücrelerinin Oluşturulması Kerem FİDAN, İstanbul Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, 3. Sınıf

Özet Somatik hücrelerin geriye farklılaştırılması (dediferansiyasyon) yolu ile elde edilen uyarılmış pluripotent kök hücreler (uPKH *İng.iPS+) hem kök hücre biyolojisinin anlaşılmasında hem de tedavide önemli gelişmeler ortaya koymaktadır. Farklı yöntemler ile elde edilen hücreler pluripotent özellik göstererek 3 germ tabakasından oluşan hücreleri oluşturabilir. Bu özelliği ile embriyonik kök hücrelere benzeyen uPK hücrelerinin çalışılmasında embriyonik kök hücreler gibi etik problemle karşılaşılmaması da araştırmacıları bu alana yönlendirmektedir.

Abstract Dedifferantiated somatic cells produce iPS (induced pluripotent stem) cells which are important to help both understanding the stem cell biology and discovery of new treatments.These cells which can be produced with different methods could produce body cells that is generated from three germ layers which shows their pluripotency . Since there isn’t any ethic problem like embryonic stem cells have, researchers are interested in that field.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Giriş uPK hücrelerin üretilmesi hücreye pluripotensi özelliği sağlayan genlerin aktarılması veya transkripsiyon faktörlerinin verilmesi ile sağlanır. Genomunda aktif olarak pluripotensi genleri taşıyan somatik hücreler, bir anlamda zamanda yolculuk yaparak farklılaşmamış hücrelere dönüşürler. Bu farklılaşmamış hücreler 3 germ tabakasından köken alan hücreleri oluşturabilecek yeteneğe sahiptir ve bundan dolayı Embriyonik Kök hücrelere benzer hücrelerdir denir. İlk olarak 2006’da Yamanaka ve arkadaşları retrovirüs kullanarak fare fibroblastından uPK hücre üretti. 2007 yılında ise Yamanaka 4 farklı geni (Oct3/4, Sox2, Klf-4, c-Myc) retrovirüs kullanarak, Thomson ise Oct3/4, Sox2, Klf-4, cMyc, Nanog, Lin28 genlerini lentivirus ile enfekte ederek insan fibroblastından uPK Nishikawa ve ark., 2008 (14). doi:10.1038/nrm2466 hücresi elde etti.[1,2]

Farklılaşmış Somatik Bir Hücreden uPK Hücre Oluşumu İçin Kaç Tane Gen Gereklidir? İlk uPK hücre hatları 24 farklı genetik faktörün etkisi ile oluşturuldu. Yapılan çalışmalarla kullanılan faktörlerin sayısı 4’e kadar düştü; Oct3/4 (octamer-binding transcription factor 4), Sox2 (sex determining region Y-box 2), Klf4 (Krueppel-like factor 4 ) ve c-Myc (myelomonocytosis proto-oncogene). Bu faktörler arasından Oct3/4 en önemlisidir. İfadesi pluripotent hücre için yüksek derecede özgünlük sağlarken diğer üç transkripsiyon faktörünün farklı hücrelerde de (Sox2 nöral kök/progenitör hücrelerde; Klf4 deri, mide, bağırsak ve iskelet kas hücrelerinde, c-Myc birçok hücrede) ifadesi gerçekleşebilir. Ek olarak uPK hücre oluşumunda Oct3/4 yerine Oct gen ailesinin diğer üyeleri geçemezken (oct1, oct6) , Sox2 yerine Sox1, Klf4 yerine Klf2 ya da Klf5, c-Myc yerine de N-Myc ya da L-Myc gelebilir. OCt3/4 pluripotensi için kesinlikle gereklidir. Bir çalışmada sadece Oct3/4 kullanılarak fare nöral kök hücrelerinden uPK hücreler üretilmiştir. Bazı çalışmalarda ise uPKH oluşumu için ek olarak Nanog ve Lin28 genleri de kullanılmıştır. [1,3]

İ.Ü. KÖK HÜCRE

uPK Hücrelerin Oluşturulması İçin Yöntemler Birçok çalışma grubu retrovirüsler ve lentivirüsler kullanarak insan ve fare uPK hücrelerini üretti [4]. Virüslere aktarılmış olan pluripotent özelliğe sahip genler, enfekte edilen hücrelerde genoma yerleşerek genomun bir parçası gibi ifade edilir [1,5]. Fakat virüs kullanımı kanser riski anlamına gelir. Retrovirüsler ekstra gen kopyalarını hücrelerin kromozomlarına entegre eder ve bunlar yanlış yere ilişirlerse, kanser tetiklenir. Dahası bu şekilde ilave edilmiş genler sürekli olarak açık konumda kalırlar. Bu da tümör riskini artırır, çünkü bu genler büyüme ile ilgili etkilere sahiptir. Yamanaka bu riskleri azaltmak için, dört genin içinde en riskli c-Myc adlı geni ilave etmeden hücreleri programlamayı başardı [6]. Ayrıca sıçanlarda karaciğer ve mideden alınan hücrelerin yeniden programlandıktan sonra kanserleşme riskinin deriden alınan hücrelere göre daha az olduğunu ortaya çıkarttı. Ancak bu aşamada hücreleri retrovirüsler olmadan programlayabilmek gerekir. Ayrıca aynı aşamada genlerin ekstra kopyalarını genom içinde bırakmamak da önem kazanıyor. Bu sebeplerden dolayı araştırmacılar virüsler dışında alternatif yollar geliştirmeye çalışıyor. Çalışmalardan biri genleri hücreye yerleştirirken genoma entegre olmayacak şekilde yönlendirmek. Bir araştırma grubu, uPK hücreleri üretirken programlama genleriyle kaplı karbon nanotüpler kullandı. Ancak bu çalışmalardan henüz net bir sonuç alınmış değil. Başka bir çalışmada gen ilave etmek yerine, gen ürünü olan proteinler hücreye direkt olarak verildi veya aynı etkiye sahip küçük moleküller kullanıldı. Bir veya iki genin yanı sıra bir veya iki ilaca benzer molekül (henüz ilaç olmayan, olması için üzerinde çalışılan molekül) kullanarak uPK hücreleri oluşturmaya çalışan araştırmalar var. Bazı araştırmacılar ise retrovirüs yerine adenovirüs, plazmid ve transpozon sistemlerini kullanıyor [2,7,8,9]. uPK hücrelerin in vitro ilaç ve toksisite testlerinde, hastalık modellerinin oluşturulmasında kullanılabilecek olma olasılığı bu hücrelerin önemini artırmaktadır. Hastanın kendi hücresi kullanılarak elde edilen uPK hücreleri farklılaşınca doğal bir hastalık modeli oluşturabilir. Bu hastalık modelleri sadece ilaçların denenmesinde değil aynı zamanda hastalığa neden olan genetik ve moleküler mekanizmaların anlaşılmasında da büyük öneme sahip olacaktır. Bu sebeple ALS, Parkinson, Diyabet gibi birçok hastalığın nedenlerinin araştırılmasında uPK hücreler kullanılmaktadır. Farklı tipteki somatik hücrelerden elde edilen uPK hücreler rejeneratif tıpta ve kişiye özgü tedavide kullanılabilir. Ancak üretimindeki yüksek maliyet nedeniyle yakın zamanda bunun gerçekleşmesi zor gibi görünse de araştırmacılar bu sorunları aşmak için çalışıyorlar. uPK hücrelerin kullanımı iki büyük sorunu aşabilir; bunlardan birincisi hastanın zaten kendi hücresi kullanılarak oluşturulan uPK hücreler ile yapılan doku veya organların kullanımı, transplantasyon sonrası gerçekleşecek immün cevabı engellemesidir. Günümüzde doku veya organ transplantasyonlarının bir problemi olan immün cevap oluşumu otolog kök hücre kullanımı ile engellenmeye çalışılıyor. Ancak otolog nakil yapılmasına rağmen bazı çalışmalarda immün yanıt oluştuğu görülmüştür. Bunun nedeni bugün için anlaşılamamışsa da konu üzerindeki araştırmalar sürüyor. İkincisi, tartışmalara neden olan embriyonik kök hücrelerin yerine uPK hücrelerin kullanılması. uPK hücrelerin blastokist kullanımı gerektirmeden elde edilebilir olması onların embriyonik kök hücre araştırmalarına alternatif bir nitelik teşkil edecek bir hücre kaynağı olmalarını sağlamıştır. Ancak proliferasyon ve morfolojik olarak ve bazı marker genler bakımından benzer özellikleri olmasına rağmen uPK hücreleri, EKH’lerin pek çok standart özelliklerini gösterememektedir.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

uPK Hücre Kaynağı Olarak Farklı Hücrelerin Kullanılması Fare uPK hücrelerinin oluşturulmasında en çok fibroblastların kullanılmasının yanı sıra kemik iliği, hepatosit, gastrik epitelyal hücre, pankreatik hücre, nöral kök hücre ve B lenfositleri de olumlu sonuçlar vermiştir [10,11]. İnsanlarda ise fibroblast, keratinosit ve kan progenitör hücrelerinden uPK hücreler oluşturulabildi. Hatta bir çalışmada saç folikül hücresinden de uPK hücre elde edilmiştir. Farklı yöntemlerle oluşturulan uPK hücreler insülin salgısı yapan pankreatik β hücrelerine, ALS hastalığına yönelik deney modellerinde nöronlara ve kardiyovasküler hücreye dönüştürüldü. Somatik hücrelerin seçiminde en önemli konu vericiden hücre izolasyonunun basit ve güvenli olmasıdır. Fibroblast ve keratinosit küçük bir deri biyopsisi ile, gastrik epitelyal hücreler endoskopik biyopsi ile alınırken bazı hücre izolasyonları için cerrahi girişim gereklidir. Ayrıca yapılan çalışmalar ile kordon kanından elde edilen uPK hücreler ile gelecekte kordon kanı bankaları da kaynak olarak kullanılabilecektir.[12,13]

Sonuç Pluripotent özelliği ile dikkat çeken uPK hücreleri istenilen hücre tiplerine farklılaştırılarak tedavide, hastalık modellerinin doğal olarak oluşturulmasını sağlayarak ALS, Diyabet, MS, Parkinson gibi birçok hastalığın sebeplerinin anlaşılmasında, ilaç denemelerinde ve toksisite testlerinin uygulanmasında önemli bir yere sahip olacaktır. Hatta bazı araştırmacılar somatik hücreleri Embriyonik kök hücre (EKH) benzeri hücrelere dönüştürmeden direkt olarak istenilen hücreye farklılaşmasını sağlamak için çalışmaktadır. Böylelikle gelecekte istenilen hücre/doku tipine daha kısa sürede ve daha ucuz ulaşabilme olanağı olacaktır.

Kaynaklar [1] Yamanaka S. A Fresh look at iPS cells, Cell DOI 10.1016/j.cell.2009.03.034 [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Induced_pluripotent_stem_cell [3] Murat-Elçin Y. Yeniden programlama ve indüklenmiş pluripotent kök hücreler, Tüba Kök Hücre Çalışma Grubu: Kök Hüce Biyolojisi ve Klinik Uygulamalar, Türkiye Bilimler Akademisi Raporları Sayı:20, Ankara, 2009 syf;27 [4] Matthias Stadtfeld, Nimet Maherali, David T. Breault, Konrad Hochedlinger Defining Molecular Cornerstones during Fibroblast to iPS Cell Reprogramming in Mouse DOI 10.1016/j.stem.2008.02.001 6 March 2008 Cell Stem cell [5] Junying Yu, Maxim A. Vodyanik, Kim Smuga-Otto, Jessica Antosiewicz-Bourget, Jennifer L. Frane, Shulan Tian, Jeff Nie, Gudrun A. Jonsdottir, Victor Ruotti, Ron Stewart, Igor I. Slukvin,James A. Thomson Induced Pluripotent Stem Cell Lines Derived from Human Somatic Cells, Science, DOI: 10.1126/science.1151526 December 21, 2007 [6] Kyoko Miura, Yohei Okada, Takashi Aoi, Aki Okada, Kazutoshi Takahashi, Keisuke Okita, Masato Nakagawa, Michiyo Koyanagi, Koji Tanabel, Mari Ohnuki, Daisuke Ogawa, Eiji Ikeda, Hideyuki Okano, Shinya Yamanaka Variation in the safety of induced pluripotent stem cell lines Nature Biotechnology doi:10.1038/nbt.1554 July 9, 2009 [7] Woltjen K, Hämäläinen R, Kibschull M, Mileikovsky M, Nagy A. Transgene-Free Production of Pluripotent Stem Cells Using piggyBac Transposons. Methods Mol Biol. 2011;767:87-103 [8] Fangjun Jia, Kitchener D. Wilson, Ning Sun, Deepak M. Gupta, Mei Huang, Zongjin Li, Robert C. Robbins, Mark A. Kay, Michael T. Longaker, Joseph C. Wu A Nonviral Minicircle Vector for Deriving Human iPS Cells Nat Methods. doi:10.1038/nmeth.1426. 2010 March [9] Junying Yu, Kejin Hu, Kim Smuga-Otto, Shulan Tian, Ron Stewart, Igor I. Slukvin and James A. Thomson Human Induced Pluripotent Stem Cells Free of Vector and Transgene Sequences Science DOI: 10.1126/science.1172482 May 8, 2009 [10] Catherine Ennis, Emer Clarke, Christopher Lannon, Eric Atkinson, Alternative Sources of Pluripotent Stem Cells Syf;89-90; Characteristics of Stem Cells and

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Progenitor Cells syf :244, İntroduction to Stem Cell Science Teacher’s Edition ISBN-13 978-1-935261-51-3 Pitt sburgh, PA:Sentient Enterprise 2010 [11] Pessach IM, Ordovas-Montanes J, Zhang SY, Casanova JL, Giliani S, Gennery AR, Al-Herz W, Manos PD, Schlaeger TM, Park IH, Rucci F, Agarwal S, Mostoslavsky G, Daley GQ, Notarangelo LD. Induced pluripotent stem cells: a novel frontier in the study of human primary immunodeficiencies DOI:10.1016/j.jaci.2010.11.008 J Allergy Clin Immunol. June 2011 [12] Alexandra Haase, Ruth Olmer, Kristin Schwanke, Stephanie Wunderlich, Sylvia Merkert, Christian Hess, Robert Zweigerdt, Ina Gruh, Johann Meyer, Stefan Wagner, Lars S. Maier, Dong Wook Han, Silke Glage, Konstantin Miller, Philipp Fischer, Hans R. Schöler, Ulrich Martin Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Human Cord Blood Cell Stem cell DOI:10.1016/j.stem.2009.08.021 October 1, 2009 [13] John T. Dimos, Kit T. Rodolfa, Kathy K. Niakan, Laurin M. Weisenthal, Hiroshi Mitsumoto, Wendy Chung, Gist F. Croft, Genevieve Saphier, Rudy Leibel, Robin Goland, Hynek Wichterle, Christopher E. Henderson, Kevin Eggan Induced Pluripotent Stem Cells Generated from Patients with ALS Can Be Differentiated into Motor Neurons, DOI: 10.1126/science.1158799 Science August 28, 2008 [14] Shin-ichi Nishikawa, Robert A. Goldstein & Concepcion R. Nierras. The promise of human induced pluripotent stem cells for research and therapy. Nature Reviews Molecular Cell Biology 9, 725-729 (September 2008)

İ.Ü. KÖK HÜCRE

OOGENEZ, YUMURTALIK KÖK HÜCRESİ, YUMURTALIK YÜZEY EPİTELİ VE KÖK HÜCRELERLE BAĞLANTISI Cemre Kandaz, İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, 3. Sınıf

Özet Yetişkin memelilerdeki yumurtalıklarda bulunan oosit ve primer foliküllerin kökeni uzun yıllar boyunca tartışılan bir konu olmuştur. Bu alanda yapılan çalışmalar göstermiştir ki yumurtalık kök hücreleri mevcuttur ve fetal / yetişkin memelilerde yumurtalık yüzey epiteli oosit prekürsör kök hücreleri için kaynak oluşturmaktadır.

Summary It has been a great debate for decades that what is the origin of oocytes and primordial follicles in adult mamalian ovaries. The new advances in the field of these concerns have been demonsrated ovarian stem cells (OSC) exist. Also several authors have proposed that ovarian surface epithelium (OSE) is a source of oocyte precursor stem cells in the fetal and adult mammalian ovary.

Giriş Oogenez, mayoz bölünme ile dişilerde üreme hücreleri olan oositlerin oluşmasıdır. Oogonyumlar, yumurta ana hücreleri olup 2n kromozomludurlar. Mayoz bölünme sonrası birincil oosit adını alırlar. Birincil oositler yumurtalık içindeki foliküllerde bulunur. Her ay, genellikle bir oosit olgunlaşıp daha sonra uygun bir spermle döllenme gerçekleştirmesi için yumurtalık dışına bırakılır. Birincil oositten mayoz I sonrasında biri büyük biri küçük olmak üzere iki haploit(n) hücre oluşur. Bu iki hücreden küçük olan kutup hücresi büyük olan ise ikincil oosittir. Kutup hücresinin asıl amacı, haploit kromozom sayısının sağlanmasıdır, sitoplazmanın çoğu ikincil oositte toplanmıştır. Mayoz II sonunda ikincil oositten biri büyük ve bol sitoplazmali oosit diğeri küçük kutup hücresi olmak üzere iki haploit hücre oluşur. Daha sonra kutup hücreleri kaybolurken ootit farklılaşıp olgun oositi meydana getirir. İnsanda yumurta hücresi yaklaşık 150µm büyüklüğündedir. Oldukça büyük bir hücre yapısı sergileyen oosit hacmi sperm hücresinin yaklaşık 250 000 katı kadardır. Memelilerde yumurta zarı protein, glikoprotein ya da polisakkaritlerden oluşan ve zona pellusida adı verilen jel benzeri bir yapıyla çevrilidir. Kök hücre kaynağı olarak mezenkimal kök hücrelerle çalışmanın etik anlamda Embriyonik Kök Hücrelere oranla daha elverişli olması, yapılan araştırmaları da yeni kaynaklar bulmaya yöneltmiştir. Yumurtalık Kök Hücreleri de bu açıdan oldukça büyük önem taşımaktadır. Oogenez, kültüre edilmiş fare embriyonik kök hücrelerinde kanıtlanmış; yumurtalıklarda mitotik açıdan aktif üreme hücrelerinin varlığı prosimiyen primatlarda ve farelerde bildirilmiştir.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

İn Vitro / İn Vivo Çalışmalar ve Gözlemler Deri-kaynaklı somatik kök hücrelerin, üreme hücresi potansiyelleri yapılan bazı çalışmalarda elde edilen sonuçlarla ve kurulan hipotezlerle açıklanmaya çalışılmıştır. Henüz değişikliğe uğramamış kararsız hücrelerin deride varolduğu, bu hücrelerin üreme hücresine dönüşemeyeceği bulundukları yerin nişi nedeniyle açıklanmıştır. Çünkü bulundukları konumun gerektirdiği çevresel baskılama mevcuttur. Ancak bulundukları bu sınırlayıcı in vivo mikroçevreden alındıklarında, in vitro ortamda mevcut olan üreme hücresi potansiyellerinin açığa çıkması sağlanabilir*2+. Yapılan çalışmada kültür ortamındaki GFP⁺ hücrelerin artışı, bu iddiayı destekler niteliktedir[2].

Deri-kaynaklı multipotent kök hücrelerin farede ve domuzda nöral hücrelere ve adipositlere farklılaşabilme kapasitesinde olduğu yapılan çalışmalarda gösterilmiştir. Bu deri-kaynaklı kök hücrelerin aynı zamanda insülin salgılayan hücrelere farklılaşabildiği de son zamanlarda yapılan çalışmalar tarafından gösterilmiştir*3+. Tüm bu çalışmalar sonucunda deri, kök hücre kaynağı açısından, gelişim ve farklılaşma aşamalarının incelenmesi açısından zengin bir kaynak olarak göze çarpmaktadır. Ayrıca deri kaynaklı hücrelere ait bir alt-populasyondaki hücrelerin, fetal bovin serumu ve foliküler sıvı içeren medyumda kültüre edildiğinde Oosit Benzeri Hücrelere (OLCs – Oocyte Like Cells) dediferansiye oldukları görülmüştür*2+. Yapılan tüm bu çalışmalara rağmen deri kaynaklı kök hücrelerin diğer türlerde de Oosit Benzeri Hücrelere farklılaşma potansiyelinin aynı olduğunu söylemek için henüz erken.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Bir başka çalışmada; embriyonik gelişim sırasında epiblast, tüm somatik kök hücrelerin kaynağı olarak rol oynarken, blastokist aşamasındaki iç hücre kitlesinden alınan pluripotent epiblast kök hücresi özelliğini taşıyan epiblast kitlesinin aynı zamanda üreme hücresi özelliği de taşıdığı gösterilmiştir*2+.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Gen İfadeleri Son çalışmalar OCT4, VASA, FRAGILS, DAZL, NANOG ve STELLA markerlarının hem pluripotent kök hücrelerde hem de gamet hücrelerinde ifadesinin olduğunu göstermiştir. Bu da iki hücre tipinin de primitif hücreler olduğunu ve farklılaşma potansiyellerini koruduklarını gösterir*2+. Granüloza hücrelerinin markerları olan Fshr, Star, ve Aromatase farklılaşma aşamasındaki kök hücre kültürlerinde tespit edilmiştir*2+. Üreme hücrelerinin gelişiminde ve olgunlaşmasında marker olan C-kit, birçok yetişkin kök hücre tipinde önemli bir marker olarak kullanılmaktadır. C-kit aktivasyonu kök hücre proliferasyonu ve farklılaşması için önemli bir anahtar olaydır ve C-kit gen ifadesindeki düşüşün infertiliteyle de yakından ilişkili olduğu gösterilmiştir*3+.

Folikül Kültürü ve Partenogenetik Kök Hücreler Folikül kültürünü oluşturmak için ilk adım, yüksek sayıda preantral folikül alabilmek adına, folikül vericisi olarak neonatal bir fare kullanımıdır. Foliküller, hücresel zararı önlemek için enzime maruz kalmadan mekanik olarak işleme tabi tutulurlar. Toplanan foliküller 3 kere yıkanıp 20 µl’lik single dropletlerde kültüre alınırlar*4+. In vitro kültür için kullanılacak olan foliküllerin, primer ya da erken sekonder folikül olması tercih edilir, Basal medium olarak da α-minimum essential medium ya da Eagle’s medium (DMEM) kullanılır*4+. Ayrıca serum, büyüme faktörleri, anbiyotikler ve diğer gerekli maddeler eklenir. Gerekli maddelerden en önemlileri FSH ve LH olarak sıralanabilir. Çünkü medyumda bulunmaları folikül büyümesi ve oosit olgunlaşması için büyük önem taşır. Preantral foliküllerin eksiksiz şekilde gelişimlerini tamamlayabilmeleri adına in vitro kültür süresi önemli bir faktördür. Primer foliküller 11 gün süresince kültüre edilirken, erken sekonder foliküller 9 gün kültüre edilir*4+. Kültürü yapılan preantral foliküllerin takibi yapılarak ulaşılan sonuç, yetişkin ve daha yaşlıların yumurtalıklarından toplanan preantral folüküllerden gelişimsel açıdan yetenekli oositlerin oluşturulabilmiş olmasıdır. Primer foliküllerin kültürü gelişim açısından yetenekli oosit üretmekte başarılıdır*4+. Yapılan çalışmaların sonucunda primer ya da erken sekonder foliküllerden kültüre edilerek oosit partenogenezi ile otolog kök hücre oluşturulabilmiştir. Bu başarının en büyük etkisi hastaya özel hücre hatlarının oluşturulabilmesi olacaktır. Çünkü yumurtalık doku hücreleri ve fetal fibroblastların birlekte kültüre edilmesiyle elde edilen doku-spesifik kök hücreler hasta-spesifik alanlarda yapılan çalışmalarda büyük etki yaratacaktır.

Yumurtalık yüzey epiteli (Ovarian Surface Epitelium-OSE) İnsan yumurtalık yüzey epiteli üzerine yapılan bazı çalışmalar göstermiştir ki OSE, granüloza hücreleri gibi epitel yapıların oluşumunda etkilidir. Kültür ortamında OSE değişen çevre uyaranlarına karşı farklılaşma potansiyelini koruyan bir mezotelyum yapısı gösterir*3+. Bu olguyu açıklamak üzere yapılan bir çalışmada, yetişkin insan ovaryumundan toplanan yumurtalık yüzey epiteli(OSE) hücreleri östrojenik uyaranlar varlığında ve yokluğunda kültüre edilmiştir. Östrojen içermeyen kültürde mezankimal fenotipte küçük hücreler gözlenmiştir. Östrojen içeren kültürde ise oosit fenotipinde ve ZP protein ifadesi yapan büyük hücreler gözlenmiştir. Bu gözlemlere dayanarak, tıpkı birçok progenitör hücrelerde olduğu gibi Yumurtalık Yüzey Epiteli(OSE) de geniş bir aralıkta plastisiteye sahiptir. Bu özelliği sayesinde de epitel ve mezankimal doku arasında iki taraflı olarak geçiş yapabilmektedir[3].

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Sonuçlar Üreme hücreleri, fare embriyosunda iç hücre kitlesinden ve epiblasttan elde edilen kök hücre hatlarında olduğu gibi Oct4 ekspresyonu yaparlar*2+. Yapılan çalışmalarda deri dokusundan elde edilen hücrelerde Oct4 pozitif hücreler saptanmıştır*5-8]. Oosit benzeri hücrelerin(OLC) Oct4, Nanog, Fragilis, Sox2, Stella, Gdf9b, Vasa, Dazl ekpresyonlarına ek olarak Figla ekspresyonu yaptığı gözlenmiştir ve Figla zona pellusidaya özgü bir transkripsiyon faktörünü kodlar.*2+ Yumurtalık yüzey epitelinin, canlı üreme özelliğini koruduğu yaşlar süresince telomeraz aktivitesini sürdüğü, diploit karyotipte olduğu ve XX kromozomuna sahip olduğu gösterilmiştir*9+. Tartışma Yumurtalık kök hücreleriyle ilgili çalışmalar teratom oluşturma riskine karşı kesin bir cevap verememektedir. Yine bu hücrelerin terapötik alanda kullanılabilmesi için çalışmaların sayısı artmalı ve ortaya atılan hipotezlerin kesin bir hüküm alması gerekmektedir. Elde edilen sonuçların değerlendirilmesi, kullanılan faktörlerin ve yöntemlerin iyileştirilmesi halinde yumurtalık kök hücrelerinin ve yumurtalık yüzey epitelinin yakın gelecekte kullanılabilir hale gelebilmesi mümkün olabilir.

Kaynaklar [1] www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10008/ [2] Dyce PW, Liu J, Tayade C, Kidder GM, Betts DH, et al. 2011 In Vitro and In Vivo Germ Line Potential of Stem Cells Derived from Newborn Mouse Skin. PLoS ONE 6(5): e20339. doi:10.1371/journal.pone.0020339 [3] Hosni W, Bastu E. Ovarian stem cells and aging. 2010 (baskıda) [4] Lim JM, Gong SP. Genetic and cellular aspects of the establishment of histocompatible stem cells: information gained from an animal model. BMC Proc. 2011 Jun 3;5 Suppl 4:S31. [5] Kues WA, Petersen B, Mysegades W, Carnwath JW, Niemann H. Isolation of Murine and Porcine Fetal Stem Cells from Somatic Tissue. Biol Reprod. Apr;72(4):1020-8. Epub 2004 Dec 22. [6] Mongan NP, Martin KM, Gudas LJ. The putative human stem cell marker, Rex-1 (Zfp42): structural classification and expression in normal human epithelial and carcinoma cell cultures. Mol Carcinog 2006 45: 887–900. [7] Redvers RP, Li A, Kaur P. Side population in adult murine epidermis exhibits phenotypic and functional characteristics of keratinocyte stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A 2006 103: 13168–13173. [8] Yu H, Fang D, Kumar SM, Li L, Nguyen TK, et al. Isolation of a novel population of multipotent a dult stem cells from human hair follicles. Am J Pathol 168: 1879–1888. [9] Yokoyama Y, Takashi Y, Shinohara A, Liaz Z, Tamaya T. Telomerase activity in the female reproductive tract and neoplasm. Gynecol Oncol. 1998 Feb;68(2):145-9

İ.Ü. KÖK HÜCRE

İnsan Nörodejeneratif Hastalıklarında Kök Hücreler – Kliniğe Geçişin Zamanı Geldi mi? Mücahid Erdoğan, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, İngilizce Tıp, 3. Sınıf Nörodejeneratif hastalıkların potansiyel tedavisi olarak kök hücre temelli yaklaşımların çok fazla reklamı yapıldı. Aslında kök hücreler ve türevlerinin hayvan modellerine transplantasyonu, ölen nöron ve glial hücrelerin yerini alarak ve remiyelinizasyon, trofik etkiler ve iltihabın düzenlenmesini sağlayarak nörodejeneratif hastalıklarda işlevin artırılmasını sağlamıştır. Endojen nöronal kök hücreler de hasara yanıt olarak nöron ve glial hücreler oluşturmaları, dejeneratif gidişte etkilenmeleri nedeniyle birer potansiyel tedavidir. Ancak bizim de burada ele aldığımız gibi bu bulguların yeni tedavilere sağlam bir şekilde aktarılabilmesi için önemli engeller bulunmaktadır. Özellikle kök hücrelerin nakil sonrasındaki etki mekanizmalarını ve patolojik ortamda kök hücre çoğalmasını, hayatta kalmasını, göçünü ve farklılaşmasını daha iyi anlamamız gerekiyor.

Giriş Nörodejeneratif hastalık beyin ve omurilikte nöron ve glial hücrelerin ölümüyle giden geniş çaplı akut ve kronik durumlar için kullanılan bir terimdir. Akut durumlarda, örneğin iskemik inme veya omurilik hasarına yanıtta, farklı türde nöron ve glial hücreler sınırlı alanda kısa bir süre içinde ölürler. Kronik durumlarda, yıllar süren bir süreçte, ya Parkinson hastalığındaki (PH) dopamin nöronları ve amiyotropik lateral sklerozdaki (ALS) motor nöronların kaybı gibi belirli bir hücre grubu kaybı ya da Alzheimer hastalığında (AH) olduğu gibi birçok tür nöronun yaygın dejenerasyonu mevcuttur. Kök hücre bazlı yaklaşımlar nörodejeneratif hastalıklarda işlevin geri kazanılması için tedavi edici olarak kullanılabilir. Örneğin, ölen nöron veya glial hücrelerin yerini alması için in vitro olarak olgunlaşmanın çeşitli aşamalarına, ör. nöroblasta (olgunlaşmamış nöron), kadar farklılaştırılmış kök hücre türevi hücreler kullanılması mümkün olabilir. Hücre replasmanı yetişkin MSS’de bulunan endojen kök hücrelerin yeni nöron ve glial hücre üretmesi için uyarılması ile de sağlanabilir. Bu mekanizmaların yanında, nakledilen kök hücreler ve onların türevleri nöroprotektif ve iltihabı düzenleyici terapötik moleküller salgılayarak işlevsel iyileşme sağlayabilir. Her ne kadar nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde kök hücreleri kullanan bazı bilimsel temelli klinik denemeler gerçekleştirilmiş veya başlatılmışsa da herhangi bir kök hücre bazlı tedavinin bu tür durumlarda faydalı olduğu henüz kanıtlanamamıştır. Bu gerçeğe rağmen bazı nörodejeneratif hastalıklar için ispatlanmamış tedaviler dünya çapında “kliniklerde” mantıksızca ve zayıf bilimsel ve klinik temellerle sunulmaktadır. Bu yerlerin büyük bir çoğunluğu sonuçlar hakkında fazla ümit vermekte ve potansiyel riskleri son derece hafife almaktadır. [1] Nörodejeneratif hastalıklar için kök hücre bazlı tedavilerin başarılı bir şekilde gelişebilmesi için klinik yol haritasının belirlenmesi gereklidir. Özellikle bu tür tedavilerin hastalarda denenmesinden önce erişilmesi gereken temel ve klinik araştırmaların önemli dönüm noktaları belirlenmeli ve ilgili tüm etik, düzenleyici, toplumsal ve ekonomik meseleler belirtilmelidir. Burada

İ.Ü. KÖK HÜCRE

kök hücrelerin kliniğe geçişi ile ilgili bazı genel sorunları ele alıyoruz. Ayrıca bazı akut ve kronik nörodejeneratif hastalıkların tedevisinde yer alan kök hücre temelli yaklaşımların ne kadar gelişme gösterdiğini ifade ediyor ve bunların kliniğe geçişi söz konusu olduğunda karşımıza çıkan önemli konulara değiniyoruz.

Nörodejeneratif Hastalıklar İçin Kök Hücre Temelli Tedavi Gelişiminde Genel Sorunlar Kök hücre ile ilgili mevcut bilgiler nörodejeneratif hastalıklar için tedaviye dönüştürülecekse, dört önemli sorun dikkate alınmalıdır. İlk olarak, kök hücre temelli yaklaşımın klinikte yer bulabilmesi için gerekli olan şeyler ve hangi risklerin alınabileceği belirlenmelidir. Nörodejeneratif hastalıklar, tedavi seçenekleri varlığı ve sebep oldukları hasarın derecesinde oldukça farklıdırlar. PH olan hastalar oldukça normal bir yaşam beklentisine sahiptir; ilk yıllarda etkili olan birkaç ilaç ve ileri evrede değerli semptomatik tedavi mevcuttur. Bunun aksine hızla ilerleyen ve ölümcül bir hastalık olan ALS için etkili bir tedavi yoktur. Bu farklı hastalık karakteristikleri, deneysel ve potansiyel riskli bir kök hücre temelli tedavinin klinik uygulaması söz konusu olduğunda dikkate alınmalıdır. PH’deki gibi etkili bir tedavi mevcutsa, klinik öncesi hayvan modellerindeki bulgulara dayalı olan yan etki riski düşük olmalı ve kök hücre temelli yaklaşım büyük avantajlar sunmalıdır (ör. daha iyi işlevsel sonuç, yan etkileri olan hayat boyu ilaç tedavisi yerine tek uygulama ve/veya maliyet uygunluğu). Etkili tedavi mevcut değilse, ALS gibi bir hastalığın şiddeti, hastalarda yapılacak kök hücre temelli deneysel girişimlerin potansiyel risklerini mazur gösterebilir. Kök hücre temelli yaklaşımların güvenirliğinin değerlendirilmesinin yanında kök hücreler ve türevlerinin birçok durumda tamamen yeni ürünleri temsil ettiğinin de vurgulanması gerekir. Kök hücrelerin çoğalma ve farklılaşmasının kontrolü zordur. Hayvan modelleri, kök hücrelerin hastalara verildikten sonra toksisitelerini, immün ve diğer biyolojik yanıtların oluşumunu ve tümör oluşumunu tam olarak öngöremez. İkincisi, hastalığın patolojisi, kök hücrelerden hangi hücrelerin üretilmesi gerektiğini belirlemelidir. Hücre replasman tedavisinde farklı hastalıklar için farklı hücreler gerekir. PH ve ALS’de önemli iyileşme için sırasıyla dopaminerjik ve motor nöron gerekirken inme ve AH’nin hücre replasmanında etkili tedavi için birçok hücre tipi gerekir. Hastalığın patolojisi, PH hastalarına nakledildikten 10 yıl sonra embriyonik mezensefalik dokunun intrastriatal yamalarında görüldüğü gibi [2,3], nakledilen hücrelerden türeyen hücreleri de etkileyebilir. Bu, hastaya özgü hücreler, hastalığın gelişmesine eğilimi artıran terapötik klonlama veya uyarılmış pluripotent kök hücre (uPKH) teknolojisi kullanıldığında daha belirgin olabilir. Ancak özellikle uPKH yaklaşımı, PH gibi sporadik ve genetik olarak karmaşık olan hastalıklarda insan hücresi temelli hastalık modelleri geliştirmek için büyük bir avantajdır *4+. Üçüncü olarak, klinik uygulamadan önce, kök hücre temelli yaklaşımların, hayvan modellerinde insanlardaki zayıflatıcı belirtilere benzeyen işlevsel bozukluklarda büyük gelişme sağladığı gösterilmelidir. Ancak kök hücrelerin veya in vitro olarak onlardan predifferansiye edilen hücrelerin hayvan modellerine verildikten sonraki davranışları, bu hücrelerin insanlarda nasıl davranacağını ancak kısmen gösterebilir. Hayvan modeli insandaki patolojiyi her açıdan taklit edemeyebilir, bu da kök hücre türevi ürünün klinik uygulamada yetersiz olmasına sebep olur. Son olarak, kök hücre temelli tedavinin hayvan modelindeki gözlenen etkilerinin altında yatan biyolojik mekanizmanın belirlenmesi önemlidir. Bir nörodejeneratif hastalığın en uygun biçimde

İ.Ü. KÖK HÜCRE

iyileşmesi için nöronal replasman ve PH’deki striatal dopaminerjik iletimin yeniden sağlanması gibi nöronal devrenin en azından kısmen yeniden oluşturulması hedef olmalıdır. Ancak kök hücreler hücre replasmanı dışında bağışıklığın düzenlenmesi gibi mekanizmalarla da klinik olarak değerli işlevsel iyileşme sağlayabilirler. Hatta sistemik olarak verilen fare nöronal kök hücrelerinin (NKH) fare beynindeki demiyelinizasyonun olduğu bölgeye göç ettikleri ve iltihabı başlatıcı mekanizmaları baskılayarak nöroproteksiyon sağladıkları gösterilmiştir.

Şekil 1: PH için kök hücre temelli tedaviler. PH substantia nigra’daki dopaminerjik nöronların giderek artan bir şekilde ölümüne ve özellikle putamen olmak üzere striatumun dopaminerjik innervasyonunun azalmasına neden olur. Kök hücre temelli yaklaşımlar terapötik yarar sağlaması için iki şekilde kullanılabilir: İlk olarak mevcut nöronları ve/veya yeni kök hücre tedavisinden türeyen nöronları koruyacak olan, büyüme faktörü salgılamak üzere düzenlenmiş kök hücrelerin ekilmesi; ikinci olarak da kök hücre türevi dopaminerjik nöron öncüllerini/nöroblastları yeni nöron üretecekleri ve hastalığın sebep olduğu motor bozulmaları azaltacakları putamene nakletmek.

Parkinson Hastalığı (PH) İçin Kök Hücre Temelli Tedaviler Dopaminerjik ve dopaminerjik olmayan sistemlerin etkilendiği PH'de asıl patoloji nigostriatal dopaminerjik nöronlardadır. Rijidite, hipokinezi, tremor ve postural instabilite karakteristik bulgulardır. Motor semptomlar L-3,4-dihydroxyphenylalanin (L-DOPA), dopamin agonistleri, enzim inhibitörleri ve derin beyin uyarımı ile oldukça iyi tedavi edilebilse de bunama gibi motor olmayan semptomlar için etkili bir tedavi yoktur ve hastalığın ilerlemesi engellenememektedir. Postmitotik dopaminerjik nöroblastlardan zengin olan insan embriyonik mezensefalik dokusunun intrastriatal naklinin klinik denemeleri PH’de nöronal replasmanın işe yarayabileceği prensibini kanıtlamıştır (Şekil 1) [6]. Nakledilen dokudan oluşan dopaminerjik nöronlar denerve olmuş striatumu yeniden inerve ederek ve striatum ile işlevsel olarak bütünleşerek striatal dopaminerjik salınımı eski haline getirmekte ve bazı hastalarda belirgin semptomatik iyileşme sağlamaktadır (bkz. ,ör., ref.6). Nakledilen dokudan türeyen dopaminerjik nöronların küçük bir kısmı nakilden 11-16 yıl sonra *2,3+ Lewy cisimcikleri (PH’nin ayırıcı özelliği) içerseler de hücre replasmanı PH için geçerli bir tedavi seçeneği olarak kalmaktadır. Uzun vadede fayda gören hastalarda nakledilen dokudan türeyen

İ.Ü. KÖK HÜCRE

nöronlarda patolojinin ilerlemesi yavaş gerçekleşmekte ve nöronlar on yıl sonra işlevselliğini korumaktadır *7+. Ancak insan embriyonik mezensefalik dokusunun ulaşılabilirliğinin kısıtlı olması ve nakil sonrası işlevsel sonucun çok değişkenlik göstermesinden dolayı diğer dopaminerjik nöron kaynaklarına oldukça fazla ihtiyaç bulunmaktadır. Bazı hastalar birkaç yıl L-DOPA tedavisinin bırakılması noktasına gelebilirken *7+ diğerleri ise çok az iyileşme göstermiştir *8,9+. Nakledilen hücre materyallerinde standardizasyonun düşük olması da sonucun değişkenliğinde etkilidir; ancak bu sorun ve nakil için insan embriyonik mezensefalik dokusunun yetersizliği sorunu kök hücrelerden yüksek miktarda standardize edilmiş dopaminerjik nöroblast elde edilmesi ile çözülebilir. Kök hücreden türeyen dopaminerjik nöron öncülleri veya nöroblastların naklinden ve nakil sonrası olgunlaşmasından sonra meydana gelen hücrelerin PH’de önemli fayda sağlayabilmesi için substantia nigra nöronlarının özelliklerini taşımaları gerekmektedir *10,11+. Klinik öncesi nakil için kullanılacak dopaminerjik nöroblastlar birçok farklı kaynak ve türün (insan dâhil) kök hücrelerinden in vitro olarak üretilmiştir. Örneğin, embriyonik kök hücrelerden (EKH) [12-19], terapötik olarak klonlanmış EKH’den *20+, nöronal kök hücrelerden (NKH) ve embriyonik ventral mezensefalik öncülerden *21-24], subventriküler alandaki (SVA) yetişkin NKH’den *25+, kemik iliği kök hücrelerinden *26+ ve fibroblasttan türeyen uPKH’lerden *27+ üretilmişlerdir. Normal gelişimde mezensefalik dopaminerjik nöron olgunlaşmasını veya özelleşmesini belirleyen kök hücre transkripsiyon faktörlerindeki aşırı ekpresyon, doğru fenotipteki dopaminerjik nöroblast eldesini artırabilir *15,21,28-30]. Fare EKH’lerinden türeyen dopaminerjik nöroblastlar FACS ile %90’dan daha fazla saflığa kavuşturulabilir. PH modeli olan bir fareye nakilden sonra [31] bu ayıklanmış hücrelerin işlevsel oldukları görülmüştür; ancak ayıklanmamış hücrelere göre daha azı hayatta kalmıştır. Hasta uygulamasında gerekli olan insan kök hücre türevi dopaminerjik nöron öncüleri/nöroblastlar, PH modeli olan hayvanlarda hayatta kalabilmekte ve olgunlaşmadan sonra işlevsel fayda göstermektedir *13,17,23,26+. Ancak başarılı klinik geçiş için temel olan bazı nitelikler insan kök hücresi türevi dopaminerjik nöronlar için henüz gösterilmemiştir. Örneğin, striatumu etkili bir şekilde reinerve ettikleri, in vivo olarak dopamin salınımını eski haline getirdikleri ve PH hastalarının yaşadığı bulgulara benzeyen eksiklikleri belirgin bir şekilde iyileştirdikleri gösterilmemiştir. Bir insan kök hücresi türevi dopaminerjik nöron öncülünün veya nöroblastın hastalarda uygulanmak için aday seçilebilmesinden önce bu nitelikleri belirleyen deneysel çalışmaların yapılmış olması gerekir. Hayvan modellerinde görülen tümör oluşumu *17+ EKH türevi dopaminerjik nöroblastlar nakledilirken önemli bir endişedir. PH hastalarının normal bir yaşam beklentisi olduğundan en ufak bir tümör oluşumu riski bile bu klinik durumda kabul edilebilir değildir. Tümör oluşturan hücreleri ortadan kaldırmak için istenildiği zaman etkinleştirilebilecek (terapötik ürün elde edildikten sonra) intihar genleri taşıyan kök hücrelerin geliştirilmesi ve hücre ayıklanması [30] güvenliği artırabilir. Nakil için uPK hücrelerden üretilmiş hastaya özgü nöroblastların kullanımı EKH ve ürünleri ile ilgili etik endişeleri ortadan kaldıracaktır ve terapötik klonlama ile elde edilen dopaminerjik nöroblastlarda görülen immün yanıtlar engellenecektir. Ancak hastaya uygulamanın düşünülmesinden önce EKH türevi nöroblastlardakine benzer olan tümör riski ortadan kaldırılmalıdır. Dopaminerjik nöronların büyüme ve işlevselliği de belirlenmelidir. Hasta, nakledilen hastaya özgü dopaminerjik hücreleri PH patolojisine oldukça dayanıksız hale getirebilecek gen profiline sahip olabilir. Bir kök hücre temelli dopaminerjik hücre replasman tedavisinin klinik olarak rakip olabilmesi için belirgin yan etkiler olmadan motor bulgularda önemli ölçüde (en az %50-%70) iyileşme sağlaması

İ.Ü. KÖK HÜCRE

gerekmektedir. Bu, hastalar dikkatlice seçildiğinde ve dopaminerjik hücrelerin dozu ve nakil alanı operasyon öncesi görüntüleme ile belirlendiğinde elde edilebilir. Dopaminerjik denervasyonları caudate putamen (beynin hareketlerin düzenlenmesi ile ilgili kısmı) ile sınırlı olan hastalarda önemli iyileşme görülebilmesi için sadece bu bölgelerde nakil gerekmektedir *33+. Aksine, ventral striatum ve serebral korteksi de içeren daha yaygın denervasyonu olan PH hastaları ayrıca bu bölgelerde de nakle ihtiyaç duyacaktır. Embriyonik mezensefalik nakil alan bazı grup hastalarda sıkıntılı ilaç bırakma diskinezileri gözlemlenmiştir *8,9,34+. Hücre replasman tedavisinden sonra bunların yaşanmasını engellemek için stratejiler geliştirilmelidir. Hayvan çalışmalarında önerildiği gibi *35+ nakil materyalindeki serotonerjik nöroblastların en aza indirilmesi ve dopaminerjik nöroblastların putamen üzerinde eşit bir şekilde dağıtılması bu konuda yardımcı olabilir. Unutmamak gerekir ki PH bir çoklu sistem hastalığıdır ve intrastriatal dopaminerjik nakillerle dopaminerjik olmayan sistemlerdeki patolojilerin neden olduğu belirtiler iyileştirilemez *36+. Son olarak, PH hastalarında uzun vadeli işlevsel iyileşme için, dopaminerjik hücre replasmanı hastalık ilerlemesini engellemek adına bir nöroprotektif tedavi ile birleştirilmelidir. Genetik olarak glial hücre dizisi türevi nörotropik faktör (GDNF) gibi bir tropik faktör salgılaması için düzenlenmiş kök hücrelerin eş zamanlı olarak striatum ve substantia nigra’ya nakli olası bir strateji olabilir.

Şekil 2: ALS için kök hücre temelli tedaviler. ALS serebral korteks, beyin sapı ve omurilikte motor nöronların dejenerasyonuna sebep olur. Kök hücre temelli tedavi, büyüme faktörü salgılayan kök hücreleri naklederek nöronlara koruma sağlamak veya zararlı iltihabı ortadan kaldırmak için kullanılabilir. Farklı bir seçenek olarak, kök hücre türevi spinal motor nöron öncüleri/nöroblastlar hasar görmüş veya ölmüş nöronların yerini alması için hasar görmüş bölgelere nakledilebilir.

Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS) İçin Kök Hücre Temelli Tedaviler ALS’de omurilik, serebral korteks ve beyin sapındaki motor nöronların dejenerasyonu ve işlevini yitirmesi hızla ilerleyen kas güçsüzlüğü ve birkaç yıl içinde ölüme neden olur (Şekil 2). Etkili bir tedavi yoktur. Motor nöronlar, kök hücrelerden in vitro olarak fare ve insan EKH’ler *39-43], fetal sıçan omuriliğinden türeyen NKH’ler *44+, insan ön beyni *45+ ve insan uPK hücreleri *46,47+ dâhil

İ.Ü. KÖK HÜCRE

olmak üzere çeşitli kaynaklardan üretilmiştir. Kök hücre türevi motor nöron öncüleri ve nöroblastlar in vitro olarak kas lifleriyle işlevsel sinaps oluşturmuş *48,49+, motor nöron hasarı olan yetişkin sıçanın omuriliğine nakledildikten sonra ventral köklerle aksonlarla bağlantı sağlamış *44,48,50], konak kaslarla nöromüsküler kavşak oluşturarak paralizden kısmi olarak kurtulma sağlamıştır *50+. Yetişkin farenin transekte edilmiş tibial sinirine naklinden ve olgunlaşmasından sonra, fare EKH türevi motor nöronlar normal motor birim özelliği göstermiş ve kas atrofisini azaltmıştır *50+. Hücre replasman tedavisi ALS’de klinik bir başarı olacaksa birkaç deneysel engel aşılmalıdır. İlk olarak, hücrelerin omurilik boyunca farklı bölgelere dağıtılabileceği gösterilmelidir. İkinci olarak, kök hücre türevi motor nöronların omurilikteki mevcut nöral devrelerle entegre olup olmadığı, uygun düzenleyici sinyal alıp almadıkları ve insandaki kasları reinerve edebilmek için aksonlarını uzun mesafelere uzatabildikleri belirlenmelidir. Üçüncüsü, spinal motor nöronların doğru servikal *43+, torasik [41] veya lumbar fenotipe farklılaşmasının yönlendirilebileceği ve son oluşan hücre topluluğunun aksiyal kaslar veya uzuv kaslarına projekte olduğu saptanmalıdır. Dördüncü olarak, kortikospinal nöronlar gibi ALS’de dejenere olan merkezi motor nöronların da (Şekil 2) işlevsel olarak etkili ve hayat kurtarıcı bir biçimde yenilenebildiği gösterilmelidir. Kortikospinal nöron özelleşmesi ve aksonal büyümede etkili harness faktörleri için yaklaşımlar geliştirilmesi, nakledilen kök hücre türevi nöronların doğru fenotipe yönlendirilmesi için önemli olacaktır. Son olarak, bir ALS hastasında motor nöronlar için zararlı olan omurilik ortamının değiştirilebilme olasılığı belirlenmelidir. Unutmamak gerekir ki, ALS’ye sebep olan mutasyona sahip glial hücreler kültürdeki insan EKH türevi motor nöronların hayatta kalmasını olumsuz yönde etkileyecektir *56,57+. Nakledilen motor nöronların uzun vadede hayatta kalabilmesi için hastanın mikroglial hücrelerinin veya astrositlerinin modifikasyonu gerekebilir. Normal astrosit öncülerinin omuriliğe naklinin, ALS’nin fare modelinde motor nöron kaybını azalttığı ve hastalıkta gerileme sağladığının gözlemlenmesi *58+bu yaklaşımın işe yarayacağına dair kanıt olarak sunulmuştur. Devam eden bilimsel ilerlemelerle birlikte, motor nöron replasmanı için kök hücre temelli tedaviler umut vericidir; ancak ALS tedavisi için kliniğe geçişten önce yapılması gerekenler hala önemli bir yer tutmaktadır. Kök hücrelerin nakli ile hastalık ilerlemesinde muhtemelen önemli bir yer tutan [59] iltihabi çevrenin düzenlenmesi veya nörotrofik moleküller salınarak motor nöron kaybının engellenmeye çalışılması, ALS için daha gerçekçi kısa vadeli bir amaçtır (Şekil 2). Bir Birleşik Devletler şirketi olan NeuralStem, 12 ALS hastasında insan fetüsü türevi NKH’lerin omuriliğin lumbar bölgesine enjekte edilerek nöroprotektif etki göstermesini umdukları bir klinik deneme için FDA onayı almıştır. Birkaç dizi klinik öncesi deney verisi bu yaklaşım için, bir kısmından burada da bahsedilen, gerekçeler sağlamıştır. İlk olarak, motor nöron hasarı olan sıçanların beyin-omurilik sıvısına verilen insan embriyonik germ hücresi türevlerinin (gonadal çıkıntıdaki primordial germ hücrelerinden türeyen pluripotent hücreler) parankime göç ettiği ve büyüme faktörü üretimi sonucu nöronları koruyarak motor düzelme sağladığı tespit edilmiştir *60+. İkincisi, ALS modeli bir farede fare NKH’lerinin omurilik içi enjeksiyonunun,nöron formasyonunu sağladıkları, hastalığın ortaya çıkışını ve ilerlemesini geciktirdikleri ve muhtemelen VEGF ve IGF-1 ile ilişkili yollar sayesinde nöronları korudukları gösterilmiştir *61+. Üçüncü olarak, bir ALS modeli farede, aşırı VEGF ekspresyonu olan insan NKH’lerinin intratekal ekilmesinden sonra benzer etkiler gözlemlenmiştir *62+. Dördüncüsü, ALS modeli bir sıçanda omuriliğe nakledilen insan fetal NKH’lerinin, muhtemelen nöral ürünlerinin (GABAergic motor nöronların konak motor nöronlarla sinaps yapması) GDNF ve BDNF salgılaması ve/veya eksitotoksisiteyi azaltarak [64] motor nöronları koruduğu ve hastalığın ortaya çıkışını geciktirdiği bulunmuştur [63]. Beşinci olarak, kortikal GDNF salgılayan insan NKH’lerinin, kas uç

İ.Ü. KÖK HÜCRE

plaklarında sürekli inervasyonun olmaması nedeniyle uzuv işlevlerini iyileştirmemelerine rağmen, ALS modeli sıçanda omuriliğe ekimden sonra sağ kaldıkları, dejenere olan bölgelere göç ettikleri ve motor nöronların hayatta kalmasını artırdıkları gösterilmiştir *65,66+. Ancak GDNF salgılamak üzere düzenlenmiş insan mezenkimal kök hücreleri (MKH) ALS benzeri bir hastalığı olan sıçanın kaslarına nakledildiğinde motor işlev iyileşmiş ve hastalığın ortaya çıkışı gecikmiştir *67+. Hücre temelli gen aktarımının, direkt gen aktarımı ile karşılaştırıldığında avantajı hastalığın gidişi endojen hücreleri yok etse bile trofik faktör üretiminin devam etmesidir. İltihabi ortamı değiştirmek için HKH nakli veya MKH verilmesi kliniğe ulaşmıştır (Şekil 2). Her ne kadar 6 ALS hastasında intravenöz olarak nakledilen allojenik HKH’ler herhangi bir klinik fayda göstermediyse de, bu hücrelerin patoloji bölgesinde yerleşmelerinin tespit edilmesi onları terapötik moleküllerin nakli için oldukça uygun hale getirmektedir *68+. Diğer bir çalışmada, ALS modeli bir fare üzerindeki deneylerde insan MKH’lerinin lumbar enjeksiyonunun iltihabı gerilettiği ve motor nöron kaybını ve fonksiyonel gerilemeyi azalttığı için geliştirilmiş bir yaklaşımla, 9 hasta omurilik içi otolog MKH enjeksiyonu almıştır *70+. Bir başka çalışmada ise, 13 hastada servikal omurilik içi HKH enjeksiyonu yapılmıştır *71+. Bu iki açık etiketli çalışmanın klinik fayda sağladığı rapor edilmiştir; ancak güvenlik, dozaj, uzun vadeli sağkalım, farklılaşma ve işlevsel etkinlik üzerine klinik öncesi veri yetersizdir ve kontrol grubu olmadan iyileşmenin klinik delili zayıftır. Bizim görüşümüz ise yeni hasta uygulamalarından önce daha fazla klinik öncesi çalışma gerekli olduğudur *72+.

Şekil 3: AH için kök hücre temelli tedaviler. AH bazal ön beyin kolinerjik sisteminde, amigdalada, hipokampusta ve beynin kortikal bölgelerinde nöronal kayba; nörofibriller düğümlerin oluşmasına ve senil plaklarda ß-amiloid proteini birikmesine neden olur. Kök hücre temelli tedavi, büyüme faktörü salgılamak üzere düzenlenmiş kök hücreler naklederek hastalığın ilerlemesini engellemek için kullanılabilir. Başka bir seçenek olarak, bozulmuş hipokampal nörogenezi eski haline getirmek için bileşikler veya antikorlar verilebilir.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Alzheimer Hastalığı (AH) İçin Kök Hücre Temelli Tedaviler AH hastaları yaygın ve gelişen patolojilerden dolayı hafıza gerilemesi, bilişsel azalma ve bunama belirtileri gösterirler (Şekil 3). Nöronal ve sinaptik kayıp, nörofibrillar düğümler ve senil plaklarda ß-amyloid proteini birikimi bazal ön beyin kolinerjik sistemi, amigdala, hipokampus ve kortikal bölgelerde görülür. Kök hücrelerin birçok sayıda beyin bölgesine naklinden önce in vitro olarak birçok tip nöroblasta prediferansiye edilmeleri gerektiğinden, AH’de işlevsel iyileşme sağlamayı hedefleyen nöronal replasman için durum oldukça karışıktır. Kolinerjik işlevi artıran asetilkolinesteraz inhibitörleri AH hastalarında bazı geçici iyileşmeler sağladığı için teorik olarak kök hücre türevi bazal ön beyin kolinerjik nöronlarının nakli ile bilişsel azalmanın önüne geçilebilir. Deneysel kanıtlara göre kök hücrelerden bu tür hücreler üretilebilir. [73]. Ancak, bir kolinerjik hücre replasmanı yaklaşımının uzun süreli semptomatik fayda sağlayabilmesi için yeni kolinerjik nöronlar üzerinde etki edebileceği sağlam konak nöronlara ihtiyaç duyacaktır. Ancak bu konak nöronlar AH’de muhtemelen hasar görmüştür. Kök hücre temelli hücre replasmanı stratejileri AH’de klinik kullanımdan çok uzaktır. AH’de hastalığın belirtileri, ruh halinin düzenlemesi, öğrenme ve hafızaya katkıda bulunduğu düşünülen dentate gyrus’taki subgranular bölgede bulunan endojen NKH’lerden yeni hipokampal nöronların oluşumundaki engellerden dolayı olabilir (Şekil 3) *74+. AH’nin fare modelleri hem artmış hem azalmış hipokampal nörogenez gösteren çalışmalarda *75+ şüpheli veriler elde edilmiştir. Önemli bir faktörün hastalığın şiddeti olması ile erken dönemde öncülerin çoğalmasında telafi artışı, geç dönemde artan patoloji nedeniyle hem azalmış çoğalma hem de azalmış hayatta kalma görülmesine neden olmuştur *76,77+. Yaşlı AH hastalarında olgunlaşmamış hipokampal nöron oluşumunda artış rapor edilirken [78], bir başka çalışmada presenil vakalarda nörogenezin değişikliğe uğramadığı rapor edilmiştir [79]. Sonraki çalışmalar AH olan beyinlerde yeni nöron olgunlaşmasının yetersiz olduğu belirtilmiştir *80+. Sonuç olarak, nörogenez ve/veya olgunlaşmayı artıracak yaklaşımlar AH için olası kök hücre temelli tedaviler olabilir. Beyin ß-amiloidinin temizlenmesi, AH’de hastalığın ilerlemesini durdurmak için kullanışlı olabileceği önerilmiştir. ß-amiloid peptidin bir dizisini antijen olarak kullanan aktif ß-amiloid aşısı, AH hastası genç farede ß-amiloid yükünü azaltmış ve nörogenezi artırmıştır *81+. Dahası, birikmiş ß-amiloide özgü antikorlu pasif ß-amiloid immünoterapisi, nörogenezi ve ß-amiloide bağlı nörogenez azalması olan yaşlı transgenik farede yeni hipokampal nöronların morfolojik olgunlaşmasını eski haline getirmiştir *77+. Birlikte ele alındığında bu bulgular, AH’de hipokampal nörogenezin bozulduğunu ve bunun hastaların yaşadığı bilişsel sorunlara neden olduğunu belirtmekte ve örneğin aktif veya pasif ß-amiloid immünoterapisinin yeni hipokampal nöron oluşumu ve olgunlaşmasını normal hale getirmesinin tedavi edici potansiyele sahip olduğunu akla getirmektedir (Şekil 3). Kök hücre temelli gen terapileri AH’nin gidişini değiştiren faktörleri iletebilir (Şekil 3) ve kök hücreler beynin geniş bölgelerine göç edebildiği ve ulaşabildiği için avantajlı olabilir. Bu yaklaşıma gerekçe olabilecek klinik öncesi çalışmalardan birinde kolinerjik sinir ölümüne karşı koyan sinir büyüme faktörü (NGF) üreten fibroblastların bazal ön beyne naklinin, AH’nin hayvan modellerinde hücre işlevini uyardığı ve hafızayı geliştirdiği gösterilmiştir (bkz. ref. 82). Açıkçası, NGF salgılayan fibroblastların bazal ön beyne nakillerinin açık etiketli bir denemede AH hastalarına fayda sağladığı kanıtlanmıştır *82+ ve Danimarkalı şirket NsGene tarafından kapsüle alınmış NGF salgılayan retinal pigment epitel hücrelerinin bazal ön beyne ekimi 6 hasta üzerinde test edilmektedir. Kök hücreler ayrıca BDNF gibi AH modellerinde önemli nöroprotektif etkisi olan *83+ diğer genleri taşıyacak şekilde

İ.Ü. KÖK HÜCRE

de geliştirilebilir. Her ne kadar patojenik ß-amiloid oligomerlerinin sayısını azaltma veya bilişsel sorunları önlemeye yaramayabilirse de *85+, ß-amiloid yıkan proteaz neprilisin üreten fibroblastların naklinin AH hastası farede plak yükünü azalttığı gösterilmiştir *84+.

İnme İçin Kök Hücre Temelli Tedaviler Bir serebral arterin tıkanmasının sebep olduğu iskemik inme odaksal doku kaybına ve oligodendrosit, astrosit ve endotel hücreleri ile birlikte birçok nöron türünün kaybına yol açar (Şekil 4). Nöral devrelerin nöronal plastisitesi ve reorganizasyonu değişken derecelere kadar kendiliğinden iyileşme sağlar; ancak birçok hasta motor, duyusal ve bilişsel yetersizlik gösterir. Vakaların sadece çok küçük bir kısmında kullanılan akut tromboliz dışında iyileşme sağlayan etkili bir tedavi yoktur. İnsan ve kemirgen kaynaklı farklı kök hücreler ve onların türevleri, inmenin hasar verdiği kemirgen beyninde nakilden sonra sağ kalabilir, nöronlara farklılaşabilir ve işlevleri

Şekil 4: İnme için kök hücre temelli tedaviler. İskemik inme, kortekste ve korteks altı bölgelerde birçok nöronal türün ve astrositlerin, oligodendrositlerin ve endotel hücrelerinin ölümüne yol açar. Kök hücre temelli tedavi, kök hücre türevi nöron öncülerini/nöroblastları naklederek hasar gören nöral devreyi eski haline getirmek için kullanılabilir. Ayrıca, endojen SVZ kök/öncü hücrelerinde nörogenezi tetikleyecek bileşikler verilebilir veya kök hücreler nöronları korumak ve iltihabı düzenlemek için sistemik olarak verilebilir.

geri kazandırabilir (Şekil 4) (bkz., ref. 86,87). İnmeye maruz bırakılan sıçanlarda iskemik bölgeye nakledilen insan EKH türevi NKH’lerin lezyona doğru göç ettiği ve ön ayak performansını artırdığı gösterilmiştir [88]. Elektrofizyolojik kayıtlar, inmenin hasar verdiği sıçan beynine nakledilen fare EKH türevi öncülerde gözlemlendiği gibi *90+, bu nakledilen hücrelerde de işlevsel nöronal özellikler ve konak nöronlardan sinaptik uyarı alma özelliği olduğunu göstermiştir *89+. Embriyonik striatum ve korteksten izole edilen insan NKH’leri *92+ inmenin hasar verdiği sıçan striatumunda nakilden sonra morfolojik olarak olgun nöronlar meydana getirirken *93+, nakledilen insan fetal NKH’leri de

İ.Ü. KÖK HÜCRE

kemirgenlerde iskemik lezyona göç eden nöronlar oluşturmuştur *91+. Birlikte ele alındığında, bu bulgular, inmenin hasar verdiği beyinde kök hücre nakilleri kullanılarak işlevsel nöron replasmanının mümkün olduğuna dair kanıt sunmakta ve bu mekanizmanın gözlemlenen davranış değişikliklerine katkıda bulunduğunu düşündürmektedir (Şekil 4). Çeşitli tür kök hücrelerin, özellikle NKH’ler ve mezenkimal kök hücreler (MKH), sıçanlarda inme sonrası işlevsel yetersizlikleri başka mekanizmalarla da azalttığı gösterilmiştir (Şekil 4). Bu bağlamda kök hücre temelli yaklaşımların kullanılması klinik değer kazanabilir; ancak aynı terapötik hedefe sahip diğer tedavilerle kök hücrelerin kullanımının etkinliği ve risklerinin karşılaştırılmış olması önemlidir. Örneğin, insan NKH’lerinin sıçanlarda hemorajik inme sonra intravenöz enjeksiyonunun, muhtemelen antienlfamatuar yollarla iyileşme sağladığı gösterilmiştir *94+. İnsan NKH’lerinde VEGF veya antiapoptotik faktör Akt 1’in aşırı ekspresyonu sırasıyla anjiyogenez ve nöronların hayatta kalmasını tetiklemekte ve inmenin hasar verdiği farelerde işlevsel iyileşme sağlamaktadır *95,96+. Ek olarak, intravenöz verilen insan MKH'lerinin sıçanlarda inmenin sebep olduğu zararları muhtemelen anjiyogenezi ve serebral kan akımı artışını uyararak azalttığı bulunmuştur [97]. Bu insan MKH’leri anjiyopoietin veya GDNF gibi büyüme faktörlerini ifade edecek şekilde genetik olarak düzenlendiğinde nöroproteksiyon ve işlevsel iyileşme oldukça artmıştır *97-100]. Son olarak, sıçanlarda intravenöz enjekte edilen insan EKH türevi MKH’lerin infarkt bölgesine göç ettiği, nöronal ve endoteliyal marker ifade ettiği, nöronlara koruma sağladığı ve iyileşmeyi ilerlettiği gösterilmiştir [101]. Farede inmeden 3 gün sonra intravenöz verilen fare NKH’lerinin iltihabı ve glial skar oluşumunu baskıladıkları ve 18 gün sonra başlayan gecikmiş nöroproteksiyon ve işlevsel iyileşmede artış sağladıkları gösterilmiştir *102+. Bu son bulgu, nöroproteksiyon amaçlı NKH kullanımı için geniş bir zaman aralığı olduğunu düşündürmektedir. İnmede kök hücrelerin kullanımı ile ilgili klinik denemeler tamamlanmıştır (detaylar için, ör., ref. 87). Örneğin, bazal ganglia ve bazı durumlarda serebral korteksi de etkileyen iskemik/hemorajik infarktlara ekilen ölümsüzleştirilmiş insan teratokarsinom hücre dizini, bazı hastalarda bir miktar iyileşme sağlamıştır *103-105]. Orta serebral arterin beslediği bölgede iskemik lezyon bulunan hastalarda otolog MKH’lerin intravenöz enjeksiyonundan sonra önemli klinik iyileşme tespit edilmemiştir *106+. İnme hastalarında otolog kemik iliği türevi kök hücrelerin intravenöz veya intraarterial (hasarlı bölgeye) infüzyon ile verildiği birkaç klinik çalışma planlanmış veya devam etmektedir (www.clinicaltrials.gov). Birleşik Krallık’ta kurulan ReNeuron firması, inme hastalarında yapılacak insan fetal korteksinden izole edilmiş klonal ve duruma göre ölümsüzleştirilmiş NKH’lerin naklini içeren bir çalışma planlamaktadır. Bu insan hücrelerinin sıçan inme modeline naklinin, muhtemelen anjiyogenez ve serebral kan akımı artışını tetikleyerek motor yetersizlikleri azalttığı gösterilmiştir *107+. İnmeden sonra iyileşme endojen nörogenezi uyararak da potansiyel olarak tetiklenebilir (Şekil 4) (bkz., ör., ref. 108-110). Sıçanlarda inmeden sonra SVZ’deki NKH’ler ve diğer nöronal öncülerin çoğalması artar ve bu hücreler takip eden aylarda striatumdaki hasarlı bölgeye göç eden *111-113], morfolojik olarak ilişkili *114+ ve olgunlaşmış nöronlara dönüştüğü görülen *115+ nöroblastlar oluştururlar. Yaşlı sıçan beyninde inme nörogenezi tetiklemeyi sürdürmüştür*116+. Ayrıca inmeden sonra insanlarda SVZ hücre çoğalması ve nöroblast oluşumunda artış olduğuna dair kanıt mevcuttur [117-119]. Farede lateral ventrikülleri örten ependimal hücreler yeni nöroblastlar oluşturarak inmeye karşı yanıta katkıda bulunurlar, ancak bu nöroblastların yaşam süresi kısadır *120+.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Endojen nörogenezin inmeden sonra kendiliğinden iyileşmeye katkıda bulunup bulunmadığı henüz kesinleşmemiştir. Ancak önemli klinik etki elde edebilmek için nörogenez optimize edilmelidir (Şekil 4) ve bu birkaç şekilde yapılabilir. İlk yol yeni oluşan nöroblastların veya olgun nöronların yaşam süresini uzatmaktır. Sıçanlarda inmeden sonra ilk iki hafta içinde nöroblast ve nöronların yaklaşık %80’i ölmekte [111], sadece bir kısmı uzun vadede hayatta kalmaktadır. Mevcut veriler yaşam süresinin iltihap düzenleyici ajanlar *121-123+, kaspaz inhibitörleri *113+ ve/veya nörotrofik faktörler [124] verilerek uzatılabileceğini göstermektedir. İkinci yol yeni nöronların hasarlı bölgeye göçünün sağlanmasıdır. Stromal hücre türevi faktör 1α (SDF-1α) (ref. 113,125), monosit kemoatraktan protein1 [126] ve matriks metalloproteinaz-9 [124] içeren yollar dâhil birkaç yolun bu göç olayını düzenlediği bilinmektedir. Nörogenezi optimize etmenin son yolu inmeden sonra sınırlı sayıda oluşan *109+ kortikal nöronların farklılaşmasını uyarmaktır. Büyüme faktörü verilmesi gibi birkaç yaklaşım kullanılarak hayvan modellerinde kortikal nörogenezin artırıldığı ifade edilmiştir *128-129]. Bu tartışmada belirtildiği gibi, kök hücre temelli tedavilerin inme tedavisi olarak full-scale (tam ölçekli) klinik denemelere geçebilmesinin önünde birçok engel bulunmaktadır. Örneğin, nakil için uygun hücre türlerinin belirlenmesi; çoğalmanın, hayatta kalmanın, göçün, farklılaşmanın ve inmenin hasar verdiği beyinde endojen ve nakledilen kök hücrelerin ve onların ürünlerinin entegrasyonunun nasıl olduğunu bilmek ve hücrelerin iletilmesi, çoğaltılması, optimum işlevsel iyileşme, hasta seçimi ve değerlendirilmesi ile ilgili prosedürlerin geliştirilmesi gereklidir [130]. İnme için hücre replasman tedavisi gelişimi, PH gibi hastalıklar için hücre replasman tedavisi gelişiminden oldukça zorludur ve uzun vadeli amaç olmalıdır. Nöroproteksiyon, iltihabın düzenlenmesi ve anjiyogenezin artırılmasına yönelik kök hücre temelli tedaviler hastalarda uygulanmaya daha yakın görünmektedir. Ancak bu amaç için bazı kök hücrelere (ör. kemik iliği türevi MKH) ulaşım kolay olsa da, her yeni yaklaşım etkinlik ve güvenlik ile ilgili klinik öncesi kanıt sunmalı ve hastalarda uygulamadan önce inmenin hasar verdiği beyindeki etki mekanizmaları anlaşılmış olmalıdır.

Şekil 5: Omurilik hasarı için kök hücre temelli tedaviler. Omurilik hasarı çıkan ve inen yolların kesintiye uğramasına, nöronların ve glial hücrelerin kaybına, iltihaba ve demiyelinizasyona sebep olur. Kök hücre temelli tedaviler, omurilik hasarı olan bireyleri tedavi etmek için birkaç şekilde kullanılabilir. İlk olarak, kök hücre türevi nöroblastların nakli hasar görmüş veya ölmüş motor ve diğer nöronların yenilenmesini sağlayabilir. İkincisi, kök hücre türevi OÖH’lerin nakli yeniden miyelin oluşumunu tetikleyebilir. Son olarak, farklı faktörler salgılamak üzere düzenlenmiş kök hücrelerin nakli zararlı iltihabı etkisizleştirebilir.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Omurilik Hasarında Kök Hücre Temelli Tedaviler Omurilik hasarından sonra oluşan patolojik değişiklikler karmaşıktır ve inen ve çıkan yollarda aksaklık, nöron ve glial hücrelerin kaybı, enflamasyon, skar oluşumu ve demiyelinizasyon söz konusudur (Şekil 5). Hastalar hasar gören spinal segment seviyesinden aşağıda hareket, duyu ve otonomik kontrol kaybı yaşarlar. Mevcut tedaviler etkisizdir. Farklı tür kök hücreler hasarlı omuriliğe ekilmiştir ve muhtemelen nörotrofik faktör salgılama, sağ kalan aksonların remiyelinizasyonu veya iltihabın düzenlenmesi yoluyla hayvan modellerinde işlevsel sonucu iyileştirmiştir (bkz., ör., ref. 131133). Son zamanlardaki çalışmalar, nakledilen insan NKH’lerinden türeyen nöronların ve diğer nöronal öncülerin omuriliğe entegre olabildiğine dair kanıtlar sunmuştur (Şekil 5). Örneğin, hasarlı fare omuriliğine ekilen insan NKH’lerinin nöron ve oligodendrositleri oluşturduğu ve lokomotor iyileşmeyi tetiklediği bulunmuştur *134+. İşlevsel iyileşmeyi yüksek ihtimalle nakledilen insan hücrelerinden türeyen nöronlarla konak devrelerin entegrasyonu sağlamıştır *135+. Diğer bir çalışmada, hasarlı sıçan omuriliğine nakledilen insan NKH’lerinin akson ve sinaps oluşturan ve konak nöronlarla iletişimi sağlayan nöronlara farklılaştığı bulunmuştur *136+. Klinik bir açıdan bakılırsa, nakledilen insan NKH’lerinin olgun nöron ve oligodendrositleri oluşturduğu ve hasarlı köpeklerde de iyileşmeyi sağladığı *137+ önemlidir. Omurilik hasarından sonra hücre replasmanı ve remiyelinizasyon, naklin dışında endojen öncülerle de düzenlenebilir (bkz., ör., ref. 138). Farede omurilik hasarından sonra merkezi kanalı (omurilik boyunca uzanan beyin ventriküler sisteminin devamı) örten ependimal hücreler çoğalmış, hasara doğru göç etmiş ve astrosit ile daha az miktarda oligodendrosit oluşturmuştur *139+. Ayrıca parenkimal öncüler de hasara yanıt olarak oligodendrositler oluşturmuştur *140+. Bu endojen rejeneratif yanıtların klinik olarak kullanışlı işlevsel fayda için optimize edilip kullanılabilmesi kesin değildir. Son zamanlardaki kanıtlar, hasarlı sıçan omuriliğine ekilen VEGF salgılayan insan NKH’lerinin glial progenitör çoğalmasını ve oligodendrosit sayısını artırdığı ve iyileşmeyi desteklediğini ifade etmektedir [141]. Nöronal replasman stratejilerinin omurilik hasarı olan hastalarda uygulanabilmesinden önce (Şekil 5) nakledilen kök hücre ve ürünlerinin çoğalmasının nasıl kontrol edilebileceği, bu hücrelerin kaybedilen özel hücre türlerine farklılaşmasının nasıl kolaylaştırılacağı ve oluşan nöronların uygun sinaptik iletişimi kurmaya nasıl yönlendirileceği belirlenmelidir. Ezilme ile hasar görmüş sıçan torasik omuriliğine NKH ekiminden sonra astrositik farklılaşma ve anormal aksonal filizlenme, ön ayak allodinisine sebep olmuştur *142+. Böyle yaklaşımların kemirgenlerden insanlara nasıl ilerletilebileceği ve NKH naklinin işlevsel etkisinin optimize edilmesi için nasıl adapte edilebileceği de hastalarda uygulamadan önce belirlenmelidir. Demiyelinizasyon omurilik hasarından sonra işlev kaybına katkıda bulunmaktadır (Şekil 5); bu da semptomatik iyileşme sağlamak için kalan aksonal yolları remiyelinize edecek kök hücre türevi hücrelerin naklini mantıklı hale getirmektedir. Bu yaklaşıma destek olarak, hasarlı omuriliğe NKH ekiminden sonra işlevsel iyileşmenin, nakledilen hücrelerden türeyen oligodendrosit sayısı ve mevcut olan miyelin miktarı ile bağlantılı olması örnek verilebilir *142+. İn vitro olarak insan EKH’lerinden üretilen yüksek saflıktaki oligodendrosit öncüsü hücrelerin (OÖH) demiyelinize olmuş fare omuriliğine naklinden sonra oligodendrositlere farklılaştığı ve remiyelinizasyonu sağladığı gösterilmiştir *143+. Ancak sıçanlarda omurilik hasarından sonra geç (10 ay) değil de sadece erken (7 gün) ekilen OÖH’lerin kısa mesafelerde göç etmeleri, oligodendrosite farklılaşmaları, remiyelinizasyonu artırmaları ve

İ.Ü. KÖK HÜCRE

lokomotor işlevi iyileştirmelerinden dolayı, etki için bir zaman aralığı var gibi görünmektedir [144]. Ayrıca, remiyelinizasyon sadece demiyelinizasyondan sonra gerçekleşmiştir *145+. Bu bulgulara dayanarak, insan EKH türevi OÖH’leriyle yapılacak ilk faz 1 klinik denemesi, bir Birleşik Devletler şirketi olan Geron tarafından planlanmıştır. Torasik omurilik hasarı olan hastaların insan EKH türevi OÖH’lerin naklinden sonra 2 hafta boyunca bağışıklık sistemi baskılanacak, hastalar duyu ve alt ekstremite motor işlevlerindeki iyileşmeler için test edilecektir. İnsan EKH türevi hücrelerle ilgili bu ilk deneme, klinik öncesi zenograft durumda değerlendirmesi zor olan *146+ tümör oluşumu ve hayvan modellerinin insandaki durumu ne kadar yansıttığı kesin olmadan kemirgen modellerindeki verilerin doğrudan insan hastalara uyarlanması gerçeği ile ilgili endişeleri artıracaktır. Bu endişelere rağmen, etkinliği ve güvenliği ile ilgili klinik öncesi kanıt mevcut olan EKH temelli remiyelinizasyon yaklaşımının fayda/zarar oranı, etkili tedaviden yoksun olan omurilik hasarı hastalarında klinik denemelerin başlatılmasına hak vermekte gibi gözükmektedir. Kordon kanı, kemik iliği türevi MKH ve MKH kullanan kök hücre temelli yaklaşımlar omurilik hasarı olan hastalarda şimdiden uygulanmıştır ve kısmi iyileşme iddiaları mevcuttur *131+. Bizim görüşümüze göre, bu yaklaşımların kullanıldığı çalışmalarda sorun birkaç türlüdür. İlk olarak, ekilen hücreler genellikle az karakterize edilmiştir. İkincisi, bu yaklaşımların birkaçı için etkinlik konusunda klinik öncesi kanıt yetersizdir. Üçüncü olarak, terapötik fayda, hastaların aynı zamanda fizik tedavi de gördüğü açık etiketli çalışmalardan rapor edilmiştir. Son olarak, gözlemlenen gelişmelerin altında yatan mekanizmalar belirsizdir. Bu hücrelerle ilgili klinik denemelerin daha fazla sağlam deneysel temel olana kadar devam etmemesi ve sadece uygun koşullarda yapılması gerektiğini düşünüyoruz.

Sonuçlar Kök hücre araştırmaları, şu anda etkin tedavilerden yoksun olan bazı nörodejeneratif hastalıklar için köklü yeni tedavilerin gelişmesine öncülük edebilir. Geçen birkaç yılda, hastalıktaki patolojiye göre hücre replasman tedavisi için gerekli olan insan türevi nöron ve glial hücre türlerini üretmek için gelişen yaklaşımlarda devamlı bir ilerleme olmuştur *13,17,40,42,45,88,89,92,93,135137,143]. Nakil için kullanışlı olabilecek hastaya özgü hücreler artık uPKH’lerden üretilebilmektedir [4,27,32,46,47]. Ayrıca yetişkin beyindeki NKH’ler nörodejenerasyona yanıt olarak yeni nöronlar ve glial hücreler üretmektedir *76-81,109,110,139-141]. İltihabın büyüklüğü gibi patolojik ortamın karakterinin, hem endojen hem de nakledilen hücrelerin hayatta kalması, farklılaşması ve işlevi üzerinde etkili olduğu aşikar hale gelmiştir *56-58,77,81,121-123]. Hayvan modellerinde davranışsal iyileşmenin altında yatan kök hücreler ve onların ürünlerinin etki mekanizmaları, birkaç yıl öncesine göre daha iyi anlaşılmıştır. Kök hücreler hücre replasmanının yanında iltihabın düzenlenmesi, trofik etkiler, nöroproteksiyon ve anjiyogenezin uyarılması ile de klinik olarak değerli olabilecek ilerlemelere öncülük etmekle de tanınmaktadır [5,60-66,94-102]. Peki, kök hücre araştırmalarındaki bu ilerlemeler gelecek birkaç yıl içinde nörodejeneratif hastalıklarda bilimsel olarak doğrulanmış birçok sayıda klinik denemeye öncülük edecek mi? Omurilik hasarında remiyelinizasyon için insan EKH türevi OÖH nakli muhtemelen kısa zamanda başlatılacak ve kök hücre türevi dopaminerjik nöronlar 5 yıl içinde PH hastalarına nakledilecektir. İnme, ALS, omurilik hasarı ve AH için hücre replasmanı ile ilgili klinik denemeler daha uzak görünmektedir. Bu hastalıklarda, kök hücreleri esas olarak nörotrofik molekül sağlama ve iltihabı düzenleme yoluyla nöroproteksiyon sağlamak için kullanan terapötik yaklaşımlar muhtemelen kısa zaman içinde kullanılacaktır. Ancak nörodejeneratif hastalıkları tedavi etmek için kök hücrelerin kullanımının daha fazla temel araştırmaya ihtiyaç duyduğunu, bu şekilde kök

İ.Ü. KÖK HÜCRE

hücrelerin ve türevlerinin çoğalmasının, göçünün, hayatta kalmasının ve işlevlerinin daha iyi anlaşılacağını ve etkili bir şekilde kontrol edilebileceklerini düşünüyoruz. Kök hücre araştırmaları klinik olarak rekabet edebilecek yeni tedaviler sunacaksa, bu önemli bilimsel anlaşmanın olması şarttır. Bazı kök hücre grupları, örneğin kemik iliğindekiler, kolay erişilebilir durumdadır ve insan EKH’lerinden daha az tartışılmaktadır. Diğer kök hücre türlerinde gerekli olduğu gibi, klinik öncesi etkinlik ve güvenlik delili olmadan bu hücrelerin klinik uygulamaları kabul edilemez ve klinik olarak kullanışlı tedavilerin geliştirilmesini geciktirecektir. Nörodejeneratif hastalığı olan birçok hasta ya az tedavi seçeneğine sahiptir ya da seçebileceği bir tedavi yoktur ve herhangi bir yeni yaklaşımı denemeye hazırdır. Bilim adamları, klinisyenler, regülatörler ve etikçiler, bu hastalığa sahip hastalar için, kök hücre araştırmalarının güvenilir klinik dönüşümünün uygun kullanımı için birlikte çalışmalıdır.

Kaynaklar [1] Lau D, Ogbogu U, Taylor B, Stafinski T, Menon D, Caulfield T. Stem cell clinics online: the direct-toconsumer portrayal of stem cell medicine. Cell Stem Cell. 2008;3(6):591–594. [2] Kordower JH, Chu Y, Hauser RA, Freeman TB, Olanow CW. Lewy body-like pathology in long-term embryonic nigral transplants in Parkinson’s disease. Nat Med. 2008;14(5):504–506. [3] Li JY, et al. Lewy bodies in grafted neurons in subjects with Parkinson’s disease suggest host-to-graft disease propagation. Nat Med. 2008;14(5):501–503. [4] Soldner F, et al. Parkinson’s disease patient-derived induced pluripotent stem cells free of viral reprogramming factors. Cell. 2009;136(5):964–977. [5] Pluchino S, et al. Neurosphere-derived multipotent precursors promote neuroprotection by an immunomodulatory mechanism. Nature. 2005;436(7048):266–271. [6] Lindvall O, Björklund A. Cell therapy in Parkinson’s disease. NeuroRx. 2004;1(4):382–393. [7] Piccini P, et al. Dopamine release from nigral transplants visualized in vivo in a Parkinson’s patient. Nat Neurosci. 1999;2(12):1137– 1140. [8] Freed CR, et al. Transplantation of embryonic dopamine neurons for severe Parkinson’s disease. N Engl J Med. 2001;344(10):710–719. [9] Olanow CW, et al. A double-blind controlled trial of bilateral fetal nigral transplantation in Parkinson’s disease. Ann Neurol. 2003;54(3):403–414. [10] Isacson O, Björklund LM, Schumacher JM. Toward full restoration of synaptic and terminal function of the dopaminergic system in Parkinson’s disease by stem cells. Ann Neurol. 2003;53(suppl 3):S135– S146; discussion S146–S138. [11] Mendez I, et al. Cell type analysis of functional fetal dopamine cell suspension transplants in the striatum and substantia nigra of patients with Parkinson’s disease. Brain. 2005;128(pt 7):1498–1510. [12] Björklund LM, et al. Embryonic stem cells develop into functional dopaminergic neurons after transplantation in a Parkinson r at model. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99(4):2344–2349. [13] Cho MS, et al. Highly efficient and large-scale generation of functional dopamine neurons from human embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105(9):3392–3397. [14] Kawasaki H, et al. Induction of midbrain dopaminergic neurons from ES cells by stromal cell-derived inducing activity. Neuron. 2000;28(1):31–40. [15] Kim JH, et al. Dopamine neurons derived from embryonic stem cells function in an animal model of Parkinson’s disease. Nature. 2002;418(6893):50–56. [16] Rodriguez-Gomez JA, et al. Persistent dopamine functions of neurons derived from embryonic stem cells in a rodent model of Parkinson disease. Stem Cells. 2007;25(4):918–928. [17] Roy NS, Cleren C, Singh SK, Yang L, Beal MF, Goldman SA. Functional engraftment of human ES cell-derived dopaminergic neurons enriched by coculture with telomerase-immortalized midbrain astrocytes. Nat Med. 2006;12(11):1259–1268. [18] Sanchez-Pernaute R, et al. Parthenogenetic dopamine neurons from primate embryonic stem cells restore function in experimental Parkinson’s disease. Brain. 2008;131(pt 8):2127–2139. [19] Takagi Y, et al. Dopaminergic neurons generated from monkey embryonic stem cells function in a Parkinson primate model. J Clin Invest. 2005;115(1):102–109. [20] Tabar V, et al. Therapeutic cloning in individual parkinsonian mice. Nat Med. 2008;14(4):379–381. [21] O’Keeffe FE, et al. Induction of A9 dopaminergic neurons from neural stem cells improves motor function in an animal model of Parkinson’s disease. Brain. 2008;131(pt 3):630–641. [22] Parish CL, et al. Wnt5a-treated midbrain neural stem cells improve dopamine cell replacement therapy in parkinsonian mice. J Clin Invest. 2008;118(1):149–160. [23] Sanchez-Pernaute R, Studer L, Bankiewicz KS, Major EO, McKay RD. In vitro generation and transplantation of precursor-derived human dopamine neurons. J Neurosci Res. 2001;65(4):284–288. [24] Studer L, Tabar V, McKay RD. Transplantation of expanded mesencephalic precursors leads to recovery in parkinsonian rats. Nat Neurosci. 1998;1(4):290–295. [25] Shim JW, et al. Generation of functional dopamine neurons from neural precursor cells isolated from the subventricular zone a nd white matter of the adult rat brain using Nurr1 overexpression. Stem Cells. 2007;25(5):1252–1262.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

[26] Dezawa M, et al. Specific induction of neuronal cells from bone marrow stromal cells and application for autologous transplantation. J Clin Invest. 2004;113(12):1701–1710. [27] Wernig M, et al. Neurons derived from reprogrammed fibroblasts functionally integrate into the fetal brain and improve sympto ms of rats with Parkinson’s disease. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105(15):5856–5861. [28] Andersson E, et al. Identification of intrinsic determinants of midbrain dopamine neurons. Cell. 2006;124(2):393–405. [29] Chung S, et al. The homeodomain transcription factor Pitx3 facilitates differentiation of mouse embryonic stem cells into AHD2expressing dopaminergic neurons. Mol Cell Neurosci. 2005;28(2):241–252. [30] Friling S, et al. Efficient production of mesencephalic dopamine neurons by Lmx1a expression in embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106(18):7613–7618. [31] Hedlund E, et al. Embryonic stem cell-derived Pitx3-enhanced green fluorescent protein midbrain dopamine neurons survive enrichment by fluorescence-activated cell sorting and function in an animal model of Parkinson’s disease. Stem Cells. 2008;26(6):1526– 1536. [32] Park IH, et al. Disease-specific induced pluripotent stem cells. Cell. 2008;134(5):877–886. [33] Piccini P, et al. Factors affecting the clinical outcome after neural transplantation in Parkinson’s disease. Brain. 2005;128(pt 12):2977– 2986. [34] Hagell P, et al. Dyskinesias following neural transplantation in Parkinson’s disease. Nat Neurosci. 2002;5(7):627–628. [35] Carlsson T, et al. Impact of grafted serotonin and dopamine neurons on development of L-DOPA-induced dyskinesias in parkinsonian rats is determined by the extent of dopamine neuron degeneration. Brain. 2008;132(pt 2):319–335. [36] Lang AE, Obeso JA. Challenges in Parkinson’s disease: restoration of the nigrostriatal dopamine system is not enough. Lancet Neurol. 2004;3(5):309–316. [37] Olanow CW, Kieburtz K, Schapira AH. Why have we failed to achieve neuroprotection in Parkinson’s disease? Ann Neurol. 2008;64(suppl2):S101–S110. [38] Behrstock S, et al. Human neural progenitors deliver glial cell line-derived neurotrophic factor to parkinsonian rodents and aged primates. Gene Ther. 2006;13(5):379–388. [39] Roy N, Nakano T, Xuing L, Kang J, Nedergaard M, Goldman SA. Enhancer-specified GFP-based FACS purification of human spinal motor neurons from embryonic stem cells. Exp Neurol. 2005;196(2):224–234. [40] Lee H, et al. Directed differentiation and transplantation of human embryonic stem cell-derived motoneurons. Stem Cells. 2007;25(8):1931–1939. [41] Li XJ, et al. Specification of motoneurons from human embryonic stem cells. Nat Biotechnol. 2005;23(2):215–221. [42] Li XJ, et al. Directed differentiation of ventral spinal progenitors and motor neurons from human embryonic stem cells by sma ll molecules. Stem Cells. 2008;26(4):886–893. [43] Wichterle H, Lieberam I, Porter JA, Jessell TM. Directed differentiation of embryonic stem cells into motor neurons. Cell. 2002;110(3):385–397. [44] Bohl D, Liu S, Blanchard S, Hocquemiller M, Haase G, Heard JM. Directed evolution of motor neurons from genetically engineere d neural precursors. Stem Cells. 2008;26(10):2564–2575. [45] Jordan PM, et al. Generation of spinal motor neurons from human fetal brain-derived neural stem cells: role of basic fibroblast growth factor. J Neurosci Res. 2009;87(2):318–332. [46] Dimos JT, et al. Induced pluripotent stem cells generated from patients with ALS can be differentiated into motor neurons. Science. 2008;321(5893):1218–1221. [47] Karumbayaram S, et al. Directed differentiation of human-induced pluripotent stem cells generates active motor neurons. Stem Cells. 2009;27(4):806–811. [48] Harper JM, et al. Axonal growth of embryonic stem cell-derived motoneurons in vitro and in motoneuron- injured adult rats. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(18):7123–7128. [49] Miles GB, Yohn DC, Wichterle H, Jessell TM, Rafuse VF, Brownstone RM. Functional properties of motoneurons derived from Mouse embryonic stem cells. J Neurosci. 2004;24(36):7848–7858. [50] Deshpande DM, et al. Recovery from paralysis in adult rats using embryonic stem cells. Ann Neurol. 2006;60(1):32–44. [51] Yohn DC, Miles GB, Rafuse VF, Brownstone RM. Transplanted mouse embryonic stem-cellderived motoneurons form functional motor units and reduce muscle atrophy. J Neurosci. 2008;28(47):12409–12418. [52] Soundararajan P, Miles GB, Rubin LL, Brownstone RM, Rafuse VF. Motoneurons derived from embryonic stem cells express transcription factors and develop phenotypes characteristic of medial motor column neurons. J Neurosci. 2006;26(12):3256–3268. [53] Molyneaux BJ, Arlotta P, Hirata T, Hibi M, Macklis JD. Fezl is required for the birth and specification of corticospinal motor neurons. Neuron. 2005;47(6):817–831. [54] Arlotta P, Molyneaux BJ, Chen J, Inoue J, Kominami R, Macklis JD. Neuronal subtype-specific genes that control corticospinal motor neuron development in vivo. Neuron. 2005;45(2):207–221. [55] Ozdinler PH, Macklis JD. IGF-I specifically enhances axon outgrowth of corticospinal motor neurons. Nat Neurosci. 2006;9(11):1371– 1381. [56] Di Giorgio FP, Carrasco MA, Siao MC, Maniatis T, Eggan K. Non-cell autonomous effect of glia on motor neurons in an embryonic stem cell-based ALS model. Nat Neurosci. 2007;10(5):608–614. [57] Marchetto MC, Muotri AR, Mu Y, Smith AM, Cezar GG, Gage FH. Non-cell-autonomous effect of human SOD1 G37R astrocytes on motor neurons derived from human embryonic stem cells. Cell Stem Cell. 2008;3(6):649–657. [58] Lepore AC, et al. Focal transplantation-based astrocyte replacement is neuroprotective in a model of motor neuron disease. Nat Neurosci. 2008;11(11):1294–1301. [59] Henkel JS, Beers DR, Zhao W, Appel SH. Microglia in ALS: The good, the bad, and the resting [published online ahead of print September 3, 2009]. J Neuroimmune Pharmacol. doi:10.1007/s11481-0099171-5.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

[60] Kerr DA, et al. Human embryonic germ cell derivatives facilitate motor recovery of rats with diffuse motor neuron injury. J Neurosci. 2003;23(12):5131–5140. [61] Corti S, et al. Neural stem cells LewisX+ CXCR4+ modify disease progression in an amyotrophic lateral sclerosis model. Brain. 2007;130(pt 5):1289–1305. [62] Hwang DH, et al. Intrathecal transplantation of human neural stem cells overexpressing VEGF provide behavioral improvement, disease onset delay and survival extension in transgenic ALS mice. Gene Ther. 2009;16(10):1234–1244. [63] Xu L, et al. Human neural stem cell grafts ameliorate motor neuron disease in SOD-1 transgenic rats. Transplantation. 2006;82(7):865– 875. [64] Xu L, Ryugo DK, Pongstaporn T, Johe K, Koliatsos VE. Human neural stem cell grafts in the spinal cord of SOD1 transgenic rats: differentiation and structural integration into the segmental motor circuitry. J Comp Neurol. 2009;514(4):297–309. [65] Klein SM, et al. GDNF delivery using human neural progenitor cells in a rat model of ALS. Hum Gene Ther. 2005;16(4):509–521. [66] Suzuki M, et al. GDNF secreting human neural progenitor cells protect dying motor neurons, but not their projection to muscle, in a rat model of familial ALS. PLoS One. 2007;2(1):e689. [67] Suzuki M, et al. Direct muscle delivery of GDNF with human mesenchymal stem cells improves motor neuron survival and function in a rat model of familial ALS. Mol Ther. 2008;16(12):2002–2010. [68] Appel SH, et al. Hematopoietic stem cell transplantation in patients with sporadic amyotrophic lateral sclerosis. Neurology. 2008;71(17):1326–1334. [69] Mazzini L, et al. Stem cell treatment in amyotrophic lateral sclerosis. J Neurol Sci. 2008;265(1-2):78–83. [70] Vercelli A, et al. Human mesenchymal stem cell transplantation extends survival, improves motor performance and decreases neuroinflammation in mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Neurobiol Dis. 2008;31(3):395–405. [71] Deda H, et al. Treatment of amyotrophic lateral sclerosis patients by autologous bone marrowderived hematopoietic stem cell transplantation: a 1-year follow-up. Cytotherapy. 2009;11(1):18–25. [72] Badayan I, Cudkowicz ME. Is it too soon for mesenchymal stem cell trials in people with ALS? Amyotroph Lateral Scler. 2008;9(6):321– 322. [73] Manabe T, et al. L3/Lhx8 is a pivotal factor for cholinergic differentiation of murine embryonic stem cells. Cell Death Differ. 2007;14(6):1080–1085. [74] Zhao C, Deng W, Gage FH. Mechanisms and functional implications of adult neurogenesis. Cell. 2008;132(4):645–660. [75] Kempermann G. Adult Neurogenesis: Stem Cells and Neuronal Development in the Adult Brain. 2005. New York, NY: Oxford University Press. [76] Gan L, et al. Neurogenic responses to amyloid-beta plaques in the brain of Alzheimer’s disease-like transgenic (pPDGF-APPSw,Ind) mice. Neurobiol Dis. 2008;29(1):71–80. [77] Biscaro B, Lindvall O, Hock C, Ekdahl C, and Nitsch R. Ab immunotherapy protects morphology and s urvival of adult-born neurons in doubly transgenic APP/PS1 mice. J. Neurosci. 2009;29(45):14108–14119. [78] Jin K, et al. Increased hippocampal neurogenesis in Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(1):343–347. [79] Boekhoorn K, Joels M, Lucassen PJ. Increased proliferation reflects glial and vascular-associated changes, but not neurogenesis in the presenile Alzheimer hippocampus. Neurobiol Dis. 2006;24(1):1–14. [80] Li B, et al. Failure of neuronal maturation in Alzheimer disease dentate gyrus. J Neuropathol Exp Neurol. 2008;67(1):78–84. [81] Becker M, Lavie V, Solomon B. Stimulation of endogenous neurogenesis by anti-EFRH immunization in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(5):1691–1696. [82] Tuszynski MH, et al. A phase 1 clinical trial of nerve growth factor gene therapy for Alzheimer disease. Nat Med. 2005;11(5):551–555. [83] Nagahara AH, et al. Neuroprotective effects of brain-derived neurotrophic factor in rodent and primate models of Alzheimer’s disease. Nat Med. 2009;15(3):331–337. [84] Hemming ML, Patterson M, Reske-Nielsen C, Lin L, Isacson O, Selkoe DJ. Reducing amyloid plaque burden via ex vivo gene delivery of an Abetadegrading protease: a novel therapeutic approach to Alzheimer disease. PLoS Med. 2007;4(8):e262. [85] Meilandt WJ, et al. Neprilysin overexpression inhibits plaque formation but fails to reduce pathogenic Abeta oligomers and as sociated cognitive deficits in human amyloid precursor protein transgenic mice. J Neurosci. 2009;29(7):1977–1986. [86] Bacigaluppi M, Pluchino S, Martino G, Kilic E, Hermann DM. Neural stem/precursor cells for the treatment of ischemic stroke. J Neurol Sci. 2008;265(1-2):73–77. [87] Locatelli F, et al. Stem cell therapy in stroke. Cell Mol Life Sci. 2009;66(5):757–772. [88] Daadi MM, Maag AL, Steinberg GK. Adherent selfrenewable human embryonic stem cell-derived neural stem cell line: functional engraftment in experimental stroke model. PLoS One. 2008;3(2):e1644. [89] Daadi MM, et al. Molecular and magnetic resonance imaging of human embryonic stem cellderived neural stem cell grafts in ischemic rat brain. Mol Ther. 2009;17(7):1282–1291. [90] Buhnemann C, et al. Neuronal differentiation of transplanted embryonic stem cell-derived precursors in stroke lesions of adult rats. Brain. 2006;129(pt 12):3238–3248. [91] Kelly S, et al. Transplanted human fetal neural stem cells survive, migrate, and differentiate in ischemic rat cerebral cortex. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(32):11839–11844. [92] Kallur T, Darsalia V, Lindvall O, Kokaia Z. Human fetal cortical and striatal neural stem cells generate region-specific neurons in vitro and differentiate extensively to neurons after intrastriatal transplantation in neonatal rats. J Neurosci Res. 2006;84(8):1630–1644. [93] Darsalia V, Kallur T, Kokaia Z. Survival, migration and neuronal differentiation of human fetal striatal and cortical neural stem cells grafted in stroke-damaged rat striatum. Eur J Neurosci. 2007;26(3):605–614. [94] Lee ST, et al. Anti-inflammatory mechanism of intravascular neural stem cell transplantation in haemorrhagic stroke. Brain. 2008;131(pt 3):616–629. [95] Lee HJ, Kim KS, Park IH, Kim SU. Human neural stem cells over-expressing VEGF provide neuroprotection, angiogenesis and functional recovery in mouse stroke model. PLoS One. 2007;2(1):e156.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

[96] Lee HJ, Kim MK, Kim HJ, Kim SU. Human neural stem cells genetically modified to overexpress akt1 provide neuroprotection and functional improvement in mouse stroke model. PLoS One. 2009;4(5):e5586. [97] Onda T, Honmou O, Harada K, Houkin K, Hamada H, Kocsis JD. Therapeutic benefits by human mesenchymal stem cells (hMSCs) and Ang-1 genemodified hMSCs after cerebral ischemia. J Cereb Blood Flow Metab. 2008;28(2):329–340. [98] Horita Y, Honmou O, Harada K, Houkin K, Hamada H, Kocsis JD. Intravenous administration of glial cell line-derived neurotrophic factor genemodified human mesenchymal stem cells protects against injury in a cerebral ischemia model in the adult rat. J Neurosci Res. 2006;84(7):1495–1504. [99] Liu H, et al. Neuroprotection by PlGF gene-modified human mesenchymal stem cells after cerebral ischaemia. Brain. 2006;129(pt 10):2734–2745. [100] Nomura T, Honmou O, Harada K, Houkin K, Hamada H, Kocsis JD. I.V. infusion of brainderived neurotrophic factor gene-modified human mesenchymal stem cells protects against injury in a cerebral ischemia model in adult rat. Neuroscience. 2005;136(1):161–169. [101] Liu YP, Seckin H, Izci Y, Du ZW, Yan YP, Baskaya MK. Neuroprotective effects of mesenchymal stem cells derived from human embryonic stem cells in transient focal cerebral ischemia in rats. J Cereb Blood Flow Metab. 2009;29(4):780–791. [102] Bacigaluppi M, et al. Delayed post-ischaemic neuroprotection following systemic neural stem cell transplantation involves multiple mechanisms. Brain. 2009;132(pt 8):2239–2251. [103] Kondziolka D, et al. Neurotransplantation for patients with subcortical motor stroke: a phase 2 randomized trial. J Neurosurg. 2005;103(1):38–45. [104] Kondziolka D, et al. Transplantation of cultured human neuronal cells for patients with stroke. Neurology. 2000;55(4):565–569. [105] Nelson PT, et al. Clonal human (hNT) neuron grafts for stroke therapy: neuropathology in a patient 27 months after implantation. Am J Pathol. 2002;160(4):1201–1206. [106] Bang OY, Lee JS, Lee PH, Lee G. Autologous mesenchymal stem cell transplantation in stroke patients. Ann Neurol. 2005;57(6):874– 882. [107] Pollock K, et al. A conditionally immortal clonal stem cell line from human cortical neuroepithelium for the treatment of ischemic stroke. Exp Neurol. 2006;199(1):143–155. [108] Greenberg DA, Jin K. Regenerating the brain. Int Rev Neurobiol. 2007;77:1–29. [109] Lindvall O, Kokaia Z. Neurogenesis following stroke affecting the adult brain. In: Gage F, Kempermann G, Song H, eds. Adult neurogenesis. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2008:549–570. [110] Zhang ZG, Chopp M. Neurorestorative therapies for stroke: underlying mechanisms and translation to the clinic. Lancet Neurol. 2009;8(5):491–500. [111] Arvidsson A, Collin T, Kirik D, Kokaia Z, Lindvall O. Neuronal replacement from endogenous precursors in the adult brain after stroke. Nat Med. 2002;8(9):963–970. [112] Parent JM, Vexler ZS, Gong C, Derugin N, Ferriero DM. Rat forebrain neurogenesis and striatal neuron replacement after focal stroke. Ann Neurol. 2002;52(6):802–813. [113] Thored P, et al. Persistent production of neurons from adult brain stem cells during recovery after stroke. Stem Cells. 2006;24(3):739– 747. [114] Yamashita T, et al. Subventricular zone-derived neuroblasts migrate and differentiate into mature neurons in the post-stroke adult striatum. J Neurosci. 2006;26(24):6627–6636. [115] Hou SW, et al. Functional integration of newly generated neurons into striatum after cerebral ischemia in the adult rat brain. Stroke. 2008;39(10):2837–2844. [116] Darsalia V, Heldmann U, Lindvall O, Kokaia Z. Stroke-induced neurogenesis in aged brain. Stroke. 2005;36(8):1790–1795. [117] Jin K, et al. Evidence for stroke-induced neurogenesis in the human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006;103(35):13198–13202. [118] Macas J, Nern C, Plate KH, Momma S. Increased generation of neuronal progenitors after ischemic injury in the aged adult huma n forebrain. J Neurosci. 2006;26(50):13114–13119. [119] Minger SL, Ekonomou A, Carta EM, Chinoy A, Perry RH, Ballard CG. Endogenous neurogenesis in the human brain following cerebral infarction. Regen Med. 2007;2(1):69–74. [120] Carlen M, et al. Forebrain ependymal cells are Notchdependent and generate neuroblasts and astrocytes after stroke. Nat Neurosci. 2009;12(3):259–267. [121] Hoehn BD, Palmer TD, Steinberg GK. Neurogenesis in rats after focal cerebral ischemia is enhanced by indomethacin. Stroke. 2005;36(12):2718–2724. [122] Liu Z, et al. Chronic treatment with minocycline preserves adult new neurons and reduces functional impairment after focal cerebral ischemia. Stroke. 2007;38(1):146–152. [123] Thored P, et al. Long-term accumulation of microglia with proneurogenic phenotype concomitant with persistent neurogenesis in adult subventricular zone after stroke. Glia. 2009;57(8):835–849. [124] Kobayashi T, Ahlenius H, Thored P, Kobayashi R, Kokaia Z, Lindvall O. Intracerebral infusion of glial cell line-derived neurotrophic factor promotes striatal neurogenesis after stroke in adult rats. Stroke. 2006;37(9):2361–2367. [125] Robin AM, et al. Stromal cell-derived factor 1alpha mediates neural progenitor cell motility after focal cerebral ischemia. J Cereb Blood Flow Metab. 2005;26(1):125–134. [126] Yan YP, Sailor KA, Lang BT, Park SW, Vemuganti R, Dempsey RJ. Monocyte chemoattractant protein-1 plays a critical role in neuroblast migration after focal cerebral ischemia. J Cereb Blood Flow Metab. 2006;27(6):1213–1224. [127] Lee SR, et al. Involvement of matrix metalloproteinase in neuroblast cell migration from the subventricular zone aft er stroke. J Neurosci. 2006;26(13):3491–3495. [128] Kolb B, et al. Growth factor-stimulated generation of new cortical tissue and functional recovery after stroke damage to the motor cortex of rats. J Cereb Blood Flow Metab. 2006;27(5):983–997. [129] Wang YQ, et al. VEGF enhance cortical newborn neurons and their neurite development in adult rat brain after cerebral ischemia. Neurochem Int. 2009;55(7):629–636. [130] The STEPS Participants. Stem Cell Therapies as an Emerging Paradigm in Stroke (STEPS): bridging basic and clinical science for cellular and neurogenic factor therapy in treating stroke. Stroke. 2009;40(2):510–515. [131] Jain KK. Cell therapy for CNS trauma. Mol Biotechnol. 2009;42(3):367–376. [132] Kim SU, de Vellis J. Stem cell-based cell therapy in neurological diseases: a review. J Neurosci Res. 2009;87(10):2183–2200.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

[133] Louro J, Pearse DD. Stem and progenitor cell therapies: recent progress for spinal cord injury repair. Neurol Res. 2008;30(1):5–16. [134] Cummings BJ, et al. Human neural stem cells differentiate and promote locomotor recovery in spinal cord-injured mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005;102(39):14069–14074. [135] Hooshmand MJ, Sontag CJ, Uchida N, Tamaki S, Anderson AJ, Cummings BJ. Analysis of hostmediated repair mechanisms after human CNSstem cell transplantation for spinal cord injury: correlation of engraftment with recovery. PLoS One. 2009;4(6):e5871. [136] Yan J, et al. Extensive neuronal differentiation of human neural stem cell grafts in adult rat spinal cord. PLoS Med. 2007;4(2):e39. [137] Lee SH, et al. 2009. Effects of human neural stem cell transplantation in canine spinal cord hemisection. Neurol Res. 2009;31(9):996– 1002. [138] Barnabe-Heider F, Frisen J. Stem cells for spinal cord repair. Cell Stem Cell. 2008;3(1):16–24. [139] Meletis K, et al. Spinal cord injury reveals multilineage differentiation of ependymal cells. PLoS Biol. 2008;6(7):e182. [140] Ohori Y, et al. Growth factor treatment and genetic manipulation stimulate neurogenesis and oligodendrogenesis by endogenous neural progenitors in the injured adult spinal cord. J Neurosci. 2006;26(46):11948–11960. [141] Kim HM, Hwang DH, Lee JE, Kim SU, Kim BG. Ex vivo VEGF delivery by neural stem cells enhances proliferation of glial progenitors, angiogenesis, and tissue sparing after spinal cord injury. PLoS One. 2009;4(3):e4987. [142] Hofstetter CP, et al. Allodynia limits the usefulness of intraspinal neural stem cell grafts; directed differentiation improv es outcome. Nat Neurosci. 2005;8(3):346–353. [143] Nistor GI, Totoiu MO, Haque N, Carpenter MK, Keirstead HS. Human embryonic stem cells differentiate into oligodendrocytes in high purity and myelinate after spinal cord transplantation. Glia. 2005;49(3):385–396. [144] Keirstead HS, et al. Human embryonic stem cellderived oligodendrocyte progenitor cell transplants remyelinate and restore locomotion after spinal cord injury. J Neurosci. 2005;25(19):4694–4705. [145] Cloutier F, Siegenthaler MM, Nistor G, Keirstead HS. Transplantation of human embryonic stem cell-derived oligodendrocyte progenitors into rat spinal cord injuries does not cause harm. Regen Med. 2006;1(4):469–479. [146] Erdo F, et al. Host-dependent tumorigenesis of embryonic stem cell transplantation in experimental stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 2003;23(7):780–785. [147] Cristante AF, et al. Stem cells in the treatment of chronic spinal cord injury: evaluation of somatosensitive evoked potentials in 39 patients. Spinal Cord. 2009;47(10):733–738. [148] Moviglia GA, et al. Case report on the clinical results of a combined cellular therapy for chronic spinal cord injured patients. Spinal Cord. 2009;47(6):499–503. [149] Park HC, et al. Treatment of complete spinal cord injury patients by autologous bone marrow cell transplantation and administration of granulocyte- macrophage colony stimulating factor. Tissue Eng. 2005;11(5-6):913–922.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

İmmünite Yapılandırmasında Yeni Yaklaşımlar ve İnsan Pluripotent Kök Hücreleriyle Adaptif İmmünite Modelleme Yusufcan Koşansu, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, İngilizce Tıp, 3. Sınıf İncelenen Makale: Novel approaches for immune reconstitution and adaptive immune modeling with human pluripotent stem cells. Michael D. Green and Hans-Willem Snoeck

Özet Pluripotent kök hücreler tüm hücre dizilerine dönüşme yetisine sahiptir ve bu yetiyi ortaya çıkarma konusunda önemli aşamalar kaydedilmiştir. Bu yetilerden henüz gerçekleştirilememiş, fakat en etkileyici olanlarından biri de pluripotent hücrelerin timik epitel hücrelere dönüşme potansiyelidir. Timus T-hücre üretimi için özelleşmiş olan primer bir lenfoid organdır. T hücreler, adaptif immünitede önemli rol oynarlar ve çoğu otoimmün hastalığın nedeni de T-hücrelerin disfonksiyonu ya da fonksiyon kayıplarıdır. T-hücreler timusun ana elemanı olan timik epitel hücrelerle etkileşimleri sonucu üretilirler ve seçilirler. Pluripotent kök hücrelerden timik epitel hücrelerin üretilmesi farelerde insan immün sistemini modellemede, otoimmün hastalıklarda ve enfeksiyon hastalıklarında uygulanabilir.

Abstract Pluripotent stem cells have the capacity to generate all cell lineages, and substantial progress has been made in realizing this potential. One fascinating but as yet unrealized possibility is the differentiation of pluripotent stem cells into thymic epithelial cells. The thymus is a primary lymphoid organ essential for naïve T-cell generation. T cells play an important role in adaptive immunity, and their loss or dysfunction underlies in a wide range of autoimmune and infectious diseases. T cells are generated and selected through interaction with thymic epithelial cells, the functionally essential element of thymus. The ability to generate functional thymic epithelial cells from pluripotent stem cells would have applications in modeling human immune responses in mice, in tissue transplantation, and in modulating autoimmune and infectious disease.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Giriş Embriyonik kök hücreler blastosistin iç hücre kütlesinden elde edilir ve belirli koşullarda insanda ve farede pluripotent aşamada saklanabilir*1+. Teorik olarak embriyonik kök hücreler bütün somatik hücrelere ve germ hücrelerine dönüşebilir. Yetişkin somatik hücrelerin pluripotent hücrelere dönüştürülebilmesiyle ilgili yapılan yeni keşif*2,3+,embriyonik kök hücre nakil reddinin üstesinden gelebilecek hastaya özel pluripotent hücre üretimine olanak sağlamıştır. Embriyonik ve pluripotent hücrelerin başka hücrelere dönüşümünü sağlayacak koşulların gelişimi gelecekteki hücre replasman tedavilerine ışık tutmaktadır. Bu alandaki önemli bir sorun pluripotent hücrelerin istenen işlevsel olgun dokuya dönüştürülmesidir*1,4+. Az araştırılmış bir konu da embriyonik ve pluripotent kök hücrelerden timik hücre üretimidir. Timusta pozitif-negatif seçime hazır T hücre topluluğu bulunmaktadır*5,6+. Erken hematopoietik hücreler kemik iliğinden timusa giderek T hücre üretimini başlatırlar*7+.Yani timus hematopoietik, epitel ve mezenkimal hücreler içermektedir. Hematopoietik kısım, gelişen T hücreler ve olgun dendritik hücrelerden oluşur*5,7+. Epitel kısım, 2 ayrı timik epitel hücreden oluşur; bunlar: Kortikal(cTEC) ve medullar(mTEC) hücrelerdir. Bu iki tip hücre endotel hücreler, mezenkimal hücreler, sinirler, perisit ve adipositlerle üç boyutlu bir yapı oluştururlar*5,6+. Embriyonun 12.gününde özelleşmemiş olan TEC’ler bir araya geldikten sonra böbrek kapsülünün altına yerleştirildiğinde fonksiyonel bir timus oluşturmaktadırlar ve bu da bize TEC’lerin ana hücreler olduğunu göstermektedir*8,11+. T hücre olgunlaşması sırasında erken T hücreler timusa girer ve burada cTEC’e bağlı pozitif; oto-antijen tanıyan hücreler ise mTEC’e ve dendritik hücreye bağlı negatif seçime uğrarlar*12+.

Tartışma Pluripotent kök hücrelerin TEC’lere dönüşümünü takip etmek için birden çok sebep vardır. İlk olarak çoğu hematopoietik hastalığın tek küratif çözümü olan hematopoietik kök hücre transplantasyonun ardından oluşan yeni T hücrelerin üretimi engellemek için kullanılabilirler*Şekil 1a+. Adolesan dönemde ve öncesinde timus küçülür ve T hücre üretimi de azalır. Bu fizyolojik atrofi transplantasyondan önce yapılan işlemler ve transplantasyon sonrası oluşan Graft-versus-Host reaksiyonuyla alevlenir*12,14+. Transplantasyon sonrası çoğu hematopoietik dizinin oluşumu hızlı olsa da T hücre oluşum yetişkin bireylerde birkaç yıla kadar gecikmektedir. Eski T hücre sayılarına ulaşılsa bile T hücre havuzu tam olarak yerine konulamaz. Bu da relaps, kronik viral enfeksiyon, ikincil malinite riskini arttırır ve aşıların etkisiz kalmasına neden olabilir*12,13+. Timik içeriği korumak için yapılan müdahaleler daha güçlü T hücre geri kazanımı sağlarlar*12+. Bu olay transplant hastasının yaşı ilerledikçe daha da önem kazanmaktadır*12,14+. Şu an devam etmekte olan çalışmalarda Keratinosit Büyüme Faktörü(KGF), IL-7, büyüme hormonu verilmekte ve gonadotropin salgılayıcı hormon analoglarıyla kimyasal yokluk yaratılmaktadır*12+. Hepsinin klinik bir yararı olmakla beraber bazen çok ciddi yan etkileri de olmaktadır. Hastaya spesifik timik doku ko-transplantasyonuyla uzun süreli yarar ve sağkalım süresi elde edilmesi neredeyse kesindir. İkinci bir potansiyel neden ise immünolojik yaşlılığın azaltılmasıdır(Şekil 1b).Yaşlı insanlarda timik fonksiyonu iyileştirmenin sağlığı arttıracağı hatta yaşam süresini uzatacağı öne sürülmektedir*15-24+. Bazı eski raporlar yaşlı hayvanlara multipl timik hücre doku transplantasyonu

İ.Ü. KÖK HÜCRE

yapmanın immün fonksiyonu arttırdığını ve ortalama yaşam süresini uzattığı göstermektedir; ancak buna rağmen fare cinsine bağlı önemli farklılıklar olduğu da kanıtlanmıştır*22-24]. Timus yokluğuna neden olan bazı doğuşsal hastalıklar timus replasman tedavisi için iyi adaylardır(Şekil 1c). Timik gelişim için gerekli olan FOXN1 gen kaybı, timik dokunun gelişmediği şiddetli kombine immün yetersizlik sendromuna (SCID) neden olur*25+. İnsanlarda teşhis edilen en sık mikrodelesyon olan(1/4000) DiGeorge sendromunda 22. kromozomun bir kısmı monoalleik olarak silinmiştir. Bu bölge timik gelişim için gerekli olan bir transkripsiyon faktörü TBX1 i içermektedir. Hastalık çeşitli kardiyak ve fasiyel malformasyonla birlikte hipoplastik timus ve paratiroidlerle karakterizedir*26,27+. İki sendromda da allojenik timik transplantasyon yararlı bulunmuştur*28,30+. Ancak bu tip timik transplantasyonda timus vericilerinin diğer yönlerden genç olmasına rağmen yaşla bağlantılı timus atrofisine uğramış olmaları problemdir.

-Şekil 1-

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Bir diğer kullanım alanı ise otoimmün hastalıkların tedavisidir(Şekil 1d). Hastaya özel uyarılmış pluripotent kök (uPK[İng.iPS]) hücrelerden üretilen TEC’ler genetik olarak modifiye edilerek engraft edilen timik dokudaki pozitif-negatif seçim sürecini etkileyebilirler. Örnek olarak suçlu bir otoantijenin medüller hücrelere tanıtılması sonucu bu antijeni tanıyan olgunlaşmamış T hücrelerini negatif seçime uğratarak antijene tolerans geliştirebilir*6+. Son olarak uPKH teknolojisi sinjenik insan dokularının ko-transplantasyonuna olanak sağlayacaktır(Şekil 1e). Bu özellikleri taşıyan bir farede organ ya da dokuya spesifik immün cevaplar çalışılabilir ve aşılar da test edilebilir. Böyle bir farenin geliştirilmesi araştırmalarda devrim yapabilir.

Sonuç İnsan pluripotent hücrelerinden üretilen TEC’lerin klinik ve bilimsel potansiyel etkileri oldukça iyi olsa da bugüne kadar TEC’ler insan EKH (embriyonik kök hücre) ve uPK hücrelerinden üretilememiştir. Buna rağmen belli endoderm tabakalarının üretiminde gelinen aşama sayesinde yakın gelecekte bu alanda önemli bir ilerleme beklenmektedir.

Kaynaklar [1] Murry CE, Keller G. Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development. Cell 2008, 132:661-680. [2] Yamanaka S. A fresh look at iPS cells. Cell 2009, 137:13-17. [3] Takahashi K, Okita K, Nakagawa M, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from fibroblast cultures. Nat Protoc 2007, 2:30813089. [4] Irion S, Nostro MC, Kattman SJ, Keller GM. Directed differentiation of pluripotent stem cells: from developmental biology to therapeutic applications. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 2008, 73:101-110. [5] Rodewald HR. Thymus organogenesis. Annu Rev Immunol year? 26:355-388. [6] Ladi E, Yin X, Chtanova T, Robey EA. Thymic microenvironment for T cell differentiation and selection. Nat Immunol 2006, 7:33 7-343. [7] Bhandoola A, Sambandam A. From stem cell to T cell: one route or many? Nat Rev Immunol 2006, 6:117-126. [8] Rossi SW, Jenkinson WE, Anderson G, Jenkinson EJ. Clonal analysis reveals a common progenitor for thymic cortical and medulla ry epithelium. Nature 2006, 441:988-891. [9] Gill J, Malin M, Holländer GA, Boyd R. Generation of a complete thymic microenvironment by MTS24+ thymic epithelial cells. Nat Immunol 2002, 3:635-641. [10] Bennett, Farley A, Blair NF, Gordon J, Sharp L, Blackburn CC. Identification and characterization of thymic epithelial progenitor cells. Immunity 2002, 16:803-814. [11] Rossi SW, Chidgey AP, Parnell SM, Jenkinson WE, Scott HS, Boyd RL, Jenkinson EJ, Anderson G. Redefining epithelial progenitor potential in the developing thymus. Eur J Immunol 2007, 37:2411-2418. [12] Van den Brink MRM, Alpdogan O, Boyd RL. Strategies to enhance T-cell reconstitution in immunocompromised patients. Nat Rev Immunol 2004, 4:856-867. [13] Storek J, Saxon A. Immunity of patients surviving 20 to 30 years after allogeneic or syngeneic bone marrow transplantation. Blood 2001, 98:3505-3512. [14]. Shlomchik W. Graft-versus-host disease. Nat Rev Immunol 2007, 7:340-352. [15] Linton PJ, Dorshkind K. Age-related changes in lymphocyte development and function. Nat Immunol 2004, 5:133-139. [16] Montecino-Rodriquez E, Min H, Dorshkind K. Reevaluating current models of thymic involution. Semin Immunol 2005, 5:356-361.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

[17] Aspinall R, Andrew D. Thymic involution in aging. J Clin Immunol 2000, 20:250-256. [18] Franceschi C, Bonafè M, Valensin S. Human immunosenescence: the prevailing of innate immunity, the failing of clonotypic immunity, and the filling of immunological space. Vaccine 2000, 18:1717-1720. [19] Shanker A. Is the thymus redundant after adulthood? Immunol Lett 2004, 791:79-89. [20] Aw D, Silva AB, Palmer DB. Immunosenescence: emerging challenges for an ageing population. Immunology 2007, 120:435-446. [21] Franceschi C, Bonafe M. Centenarians as a model for healthy aging. Biochem Soc Trans 2003, 31:457-461. [22] Hirokawa K, Ustuysama M. The effect of sequential multiple grafting of syngeneic newborm thymus on the immune functions and life expectancy of aging mice. Mech Aging Dev 1984, 28:111-121. [23] Hitokawa K Utsuyama M. Combined grafting of bone marrow and thymus, and sequential multiple thymus graftings in various strai ns of mice. The effect on immune functions and life span. Mech Aging Dev 1989, 49:49-60. [24] Metcalf D. Multiple thymus graft in aged mice. Nature 1965, 208:87-89. [25] Frank J, Pignata C, Panteleyev AA, Prowse DM, Baden H, Weiner L, Gaetaniello L, Ahmad W, Pozzi N, Cserhalmi-Friedman PB, Aita VM, Uyttendaele H, Gordon D, Ott J, Brissette JL, Christiano AM. Exposing the human nude phenotype. Nature 1999, 398:473–474.

[26] Sullivan KE. Chromosome 22q11.2 Deletion syndrome: DiGeorge syndrome/velocardiofacial syndrome. Immunol Allergy Clin North Am 2008, 28:353-366. [27] Kobrynski LJ, Sullivan KE. Velocardiofacial syndrome, DiGeorge syndrome: the chromosome 22q11.2 deletion syndromes. Lancet 20 07, 370:1443-1452. [28] Markert ML, Boeck A, Hale LP, Kloster AL, McLaughlin TM, Batchvarova MN, Douek DC, Koup RA, Kostyu DD, Ward FE, Rice HE, Mahaffey SM, Schiff SE, Buckley RH, Haynes BF. Transplantation of thymus tissue in complete DiGeorge syndrome. N Engl J Med 1999, 341:1180-1189. [29] Markert ML, Sarzotti M, Ozaki DA, Sempowski GD, Rhein ME, Hale LP, Le Deist F, Alexieff MJ, Li J, Hauser ER, Haynes BF, Rice HE, Skinner MA, Mahaffey SM, Jaggers J, Stein LD, Mill MR. Thymus transplantation in complete DiGeorge syndrome: immunologic and safety evaluations in 12 patients. Blood 2003, 102, 1121-1130. [30] Markert ML, Marques JG, Neven B, Devlin BH, McCarthy EA, Chinn IK, Albuquerque AS, Silva SL, Pignata C, de Saint Basile G, Vi ctorino RM, Picard C, Debre M, Mahlaoui N, Fischer A, Sousa AE. First use of thymus transplantation therapy for FOXN1 deficiency (nude/SCID): a report of 2 cases. Blood 2011, 117:688-696.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

SIÇAN NÖRAL PREKÜRSÖR HÜCRELERİN VE FİBROBLASTLARIN PLURİPOTENT KÖK HÜCRELERE DİREKT OLARAK YENİDEN PROGRAMLANMASI Hazal Haytural, İstanbul Üniversitesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Mezunu

İncelenen Makale: Direct Reprogramming of Rat Neural Precursor Cells and Fibroblasts into Pluripotent Stem Cells. Chang M-Y, Kim D, Kim C-H, Kang H-C, Yang E, et al. 2010 Yaklaşık 10 yıl önce Dolly’nin klonlanması, somatik hücrelerin de pluripotent düzeye yeniden programlamlanabileceğini gösterdi. 2006 yılında Yamanaka ve arkadaşları dört transkripsiyon faktörünün ( Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc) memeli hücrelerine retroviral transdüksiyonu ile pluripotensinin indüklenebileceğini gösterdi. Sıçan modelleri insan hastalıklarının, psikolojisinin, davranışlarının anlaşılmasında ve farmakolojik önçalışmalarda kullanılan kritik deneysel sistemlerdir. Örneğin; 6-OHDA lezyonlu sıçanlar Parkinson hastalığında (PD) kullanılan en popüler modeldir. Buna rağmen hedeflenen gen manipülasyonları ile üretilen transgenik sıçanlar henüz onaylanmadığından bu modellerin biyolojik ve biyomedikal çalışmalarda kullanımı sınırlıdır. Son zamanlarda sıçan blastosistlerinden alınan germ tabakaları elemanı olan embriyonik kök hücrelerin (EKH) ve kimeraların kullanımı onaylanmıştır. Ayrıca iki çalışma grubu da sıçan karaciğer progenitör hücrelerinden, birincil (primer) kulak fibroblastlarından ve kemik iliği hücrelerinden uPK (uyarılmış pluripotent kök*İng.iPS]) hücrelerin üretildiğini ortaya koymuştur. Bu çalışma ile yeniden programlanmaya neden olan gen setlerinin retroviral transdüksiyonla ilaç seleksiyonuna gerek kalmadan birincil (primer) sıçan dokuları – NP ve REF – kullanılarak uPK hücreler üretilebilir. Bu çalışmada iki farklı sıçan dokusundan – nöral prekürsörler (NP) ve sıçan embriyonik fibroblastları (REF)- uPK hücreleri üretmek için gereken en verimli prosedür seçildi. uPK hücrelerin üretimi iki şekilde yapıldı;  

EKH’lerden alınan tüm ekstrenin NP ve REF’lere girişi Belirlenen transkripsiyon faktörlerinin retroviral transdüksiyon ile NP ve REF’lere integrasyonu

İ.Ü. KÖK HÜCRE

1. EKH’lerden Elde Edilen Ekstrenin Sıçan NP’lerine girişi Önceki çalışmalar, EKH’ler ile somatik hücreler arasında gerçekleştirilen füzyonun nüklear olarak yeniden programlamayı indüklediğini kanıtlamıştır. EKH ekstresindeki proteinler, sıçan somatik hücrelerine girerek füzyona neden olur ve bu füzyon sonucu terminal farklılaşma geçiren somatik hücreler pluripotensiye yeniden programlanabilir.

NP hücre kültürü : Embriyogenezin 14. günündeki (gebeliğin başlangıcı sıfır olarak kabul edilir) Sprague Dawley ırkı sıçanların korteks bölgesinin mikro parçalara ayrılması ve temel-fibroblast büyüme faktörünün (bFGF) eklenmesi ile hazırlandı. Geliştirilen bu NP hücrelerinin yaklaşık %98’i nestin (NP markerı) ve aktif mitotik marker Ki67 için pozitifti. 5x104 NP hücreleri fare EKH ekstresi ile muamele edildi ve streptolizin O-mediated ile permeabilizasyonu sağlandı. Bunu izleyen 15 günde kültürde düz, birbirine tutunmuş –adherans – ve granülsüz yaklaşık 10 koloni görüldü. Bu koloniler toplanıp mitomisin C uygulanmış fare embriyonik fibroblast besleyicisi içeren ortama yeniden ekildiğinde büyük nukleolusa sahip değildir ve tipik EKHbenzeri morfolojiden farklı bir görünüm sergiler. Bu kolonilerin yaklaşık %20’si Nanog genin anlatımını yaparken diğer pluripotent marker genlerin anlatımını yapmaz veya alkalin fosfataz (AP) için pozitif değildir. Nörogenez için uygun kültür koşulları oluşturulduğunda in vitro farklılaşma gerçekleşir; bu koloniler nöronlar ve astrositlere farklılaşabilir. NP hücrelerine EKH ekstresi girişi gerçekleşmezse kültürdeki hücrelerin çoğunluğu astrositlere farklılaşır. EKH ekstresi, geçirgenliği artırılmış NP hücrelerine girerek yeniden programlamayı kısmi olarak indüklemiştir; yani uPK hücrelerin üretiminde tam olarak başarılı bir yöntem olamamıştır.

2. Belirlenen transkripsiyon faktörlerinin retroviral transdüksiyon ile NP ve REF’lere integrasyonu Sıçan NP ve REFlerine Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc ve Nanog (OSKMN) veya OSKM transkripsiyon faktörlerinin viral transdüksiyonu ile uPK hücreler üretilmiştir. Retroviral transdüksiyon sonrası beş veya dört transkripsiyon faktörünün anlatım yapması sonucu kolonilerin oluşumu incelendi ve altı gün sonrasında koloniler seçilip mitomisin C- uygulanmış besleyici hücrelerin bulunduğu ortama yeniden ekildi. Yaklaşık 13-16 gün sonra koloniler görülmeye başlandı. EKH ekstresi ile muamale sonucu elde edilen kolonilerden farklı olarak belirgin bir morfoloji edinmiştir. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi granül oluşumu ve AP aktivitesi görülür. Bu özelliklere ek olarak transdüksiyon ile oluşan kolonilerin çoğalma yeteneği çok fazladır. İnhibitör kullanımı ile NPve REF- türevli EKH-benzeri hücrelerin morfolojileri ve AP aktivitelerinde önemli bir artış görülmüştür (sağ taraf).

İ.Ü. KÖK HÜCRE

W/2 inhibitörleri

Şekil 1: EKH benzeri morfoloji gösteren koloniler.

Bir sonraki aşamada retroviral transdüksiyon üç adet transkripsiyon faktörü –OSK– ile gerçekleştirildi ve aynı daha önceki denemelerde olduğu gibi EKH-benzeri koloni oluşumları gözlendi. Buna rağmen transdüksiyon verimi diğerlerinden daha düşük çıktı. c-Myc içermeyen OSK genleri ile yapılan retroviral transdüksiyon sonucu oluşan rNP-iPS ve REF-iPS hücrelerinde tümör gelişimi görülmez. c-Myc geninin varlığı biyomedikal ve klinik uygulamalarda ciddi problemlere neden olur.

Şekil 2 : Faz kontrast mikroskobisi kullanılarak embriyonik NP ve REF oluşumları (sol taraf). rNP ve REF den türevlenen uPK hücrelerin oluşturduğu morfoloji (sağ taraf). (P = pasaj sayısı)

İşlem süresince EKH-benzeri morfoloji oluşturan ve büyüme karakteristiklerini sürekli olarak koruyan sekiz klon seçildi. Seçilen klonlar bu yeteneklerini yaklaşık 5 ay boyunca (en az 25 pasaj)

İ.Ü. KÖK HÜCRE

normal karyotip ile sürdürdü. Yani sıçan NP’den türevli uPK (rNP- iPS) hücrelerde yapılan karyotip analizlerinde herhangi bir anomali gözlemlenmedi.

Şekil 3 : REF-iPS hücreleri beş ay boyunca normal bir karyotip ortaya koymuştur.

Seçilen klon sayısı

11 klon NP

9 klon REF

İçerdikleri transkripsiyon faktörleri

5 klon OSKMN

3 klon OKSMN

3 klon OSKM 3 klon OSK

2 klon OSKM 4 klon OSK

Şekil 4: Yukarıdaki tabloda seçilen klonlar sıkı bir şekilde kolonilere paketlenir ve kemirgenlerin EKH’lerine neredeyse eşdeğer bir morfoloji gösterir. Büyük nukleolus, yuvarlak şekil, yetersiz sitoplazma alanı ile karakterize edilir.

Elde edilen sonuçlar; stabil sıçan uPK hücre hatlarının rNP’lerden ve REF’lerden OSKMN, OSKM ve hatta c-Myc içermeyen OSK transkripsiyon faktör setlerinin retroviral transdüksiyonu ile üretilebileceğini ortaya koydu. Bu durum uPK hücre hatlarındaki EKH marker genlerin ifadesine bağlı olan immünositokimyasal analizlerle tekrar kontrol edildi. Bütün klonlar AP, Nanog, SSEA-1 ve REX1 gibi endojen EKH-spesifik markerları ifade etti.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Şekil 5: rNP-iPS ve REF-iPS yüksek derecede AP aktivisitesine sahiptir (üst taraf). İmmunofloresan yöntemlerle SSEA1 ve Nanog marker genlerinin anlatımı tespit edilmiştir (alt taraf).

 Yapılan RT-PCR ile bu sekiz uPKH klonunun tüm endojen EKH-spesifik marker genlerin anlatımını yapabildiği bulundu.

Şekil 6: rNP-iPS ve REF-iPS hürelerin diğer EKH-spesifik marker genlerin anlatımı yaptığı RT-PCR sonrası jele yüklenerek elde edilen fotoğrafı. rNP ve REF negatif kontrol olarak, GAPDH ise yükleme kontrolü olarak kullanıldı.

 rNP-iPS ve REF-iPS lerdeki EKH marker genlerin yukarıdaki gibi anlatım profillerine sahip olması yeniden programlanmanın epigenetik düzeyde gerçekleştirebileceği fikrini oluşturdu.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Bu nedenle sıçan uPK hücrelerinde Nanog ve Oct4 genlerinin promotör bölgelerindeki epigenetik durum incelendi. Sıçan somatik hücrelerindeki temel metilasyon seviyeleri her iki lokusta bisülfit dizilemesi ile incelendi. REF-iPS hücrelerindeki Oct4 ve Nanog genlerinin promotör bölgelerinde yoğun bir metillenme bulundu. Ek olarak bisülfid dizilemesi NP ve rNP-iPS den izole edilen genomik DNA’da yapıldı. E14 korteksten elde edilen NP’lerdeki Oct4 ve Nanog genlerinin promotör bölgelerinde daha fazla metilasyon bulundu. rNP-iPS hücrelerinde ise her iki promotör bölgesi de tamamen demetilasyona uğramış durumdadır.

Şekil 7 : REF, NP ve rNP-iPS hücrelerinden izole edilen DNA üzerinde yapılan bisülfit dizilemesi sonucu Nanog ve Oct4 genlerinin promotör bölgelerindeki farklı metilasyon seviyeleri.

 Sıçan uPK hücreleri in vitro ve in vivo ortamda tüm germ tabakalarına – endoderm, ektoderm, mezoderm – farklılaşır. In vitroda oluşan embriyoidlerde yapılan RT-PCR analizleri ile germ tabakalarına farklılaşmayı sağlayan marker genlerin anlatımı incelendi. RT-PCR a ek olarak embriyoid oluşumundan 10 gün sonra yapılan immün işaretli analizler ile rNP-iPS ve REF-iPS hücre hatlarının pluripotent olduğu ve üç germ hattını da verecek hücrelere farklılaşabildiği kesinleşti.

İ.Ü. KÖK HÜCRE endodermal

mezodermal

ektodermal

Şekil 8 : Faz kontrast mikroskobisi kullanılarak in vitro ortamda embriyoid oluşumundan sonra germ tabaklarına farklılaşma (üst taraf). Alt tarafta ise farklı germ tabakalarına özgü işaretlerle immunositokimyasal analizleri gösterir.

Endoderm markerları Mezoderm markerları Ektoderm markerları

FOXA2, SOX17 Brachyury, α-SMA, Desmin TujI (nöron), GFAP (astrosit)

Oluşturulan rNP-iPS ve REF-iPS klonları fareye aktarılarak in vivo’daki pluripotensi düzeyi test edildi. Enjeksiyon sonrasındaki 4-6 hafta içinde klon aktarılan böbrek kapsüllerinde enjeksiyon bölgesinden gelişen teratoma oluşumları gözlendi. endodermal doku

mezodermal doku

ektodermal doku

bağırsak epiteli

kıkırdak

nöral tüp

akciğer epiteli

kas

epidermis

Şekil 9: Üç adet SCID farenin böbrek kapsüllerine hücreler aktarılır ve enjeksiyon bölgesinden başlayan bir tümör gelişimi oluşur.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Beyin Tümörüne Karşı Stromal Kökenli Multipotent Mezenkimal Hücre Kullanılarak Gen Tedavisi Elif Uysal, İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, 2. Sınıf

İsviçre’nin Lund Üniversitesi’nde yapılan son araştırmalar, kanser için yeni bir umut ışığı yakıyor!

Günümüzde, kanser için büyük umut vaat eden tedavi yöntemlerinden biri de gen tedavisidir. Gen tedavisi, kanser hücrelerini apoptoza yönlendirecek olan genin taşıyıcı bir vektör hücre aracılığı ile kanserli hücreye nakledilmesi ve kanserli hücrenin kontrollü şekilde öldürülmesi esasına dayanıyor. Şimdiye kadar birçok vektör kullanılarak çalışmalar yapılmıştı. Deneysel olarak yapılan çalışmalardan elde edilen başarı yüksek olduğu halde, klinik çalışmalarda bu başarı yakalanamamıştı. Bunun sebebi, kullanılan vektörlerin tümör kitlesinden uzakta bulunan invaziv tümör hücrelerine ulaşamamasıydı. Yapılan son çalışmalar ise nöral kök hücrelerin, tümör hücrelerine karşı özel bir tropizma gösterdiğini ortaya çıkardı. Bu özellik sayesinde lazım olan genin hedefe ulaştırılmasının yanı sıra, bazı sitotoksik maddelerin kök hücre aracılığı ile oraya ulaştırılması ümit ediliyor.

Tümör içine implante edilen sıçan mezenkimal kök hücrelerinin, gelişen invaziv tümör hücrelerine ve tümör mikrosatellitlerine doğru göç ettiği gözlemlendi. Bu göçe, tümör hücreleri tarafından salgılanan VEGF-A, TGF-β1, interlökin–8 ve nörotrofin–3 gibi anjiyogenik sitokinlerin öncülük ettiği bulundu. Epidermal büyüme faktörü reseptörleri (EGFR) aktarılan mezenkimal kök hücrelerin, in vivo ve in vitroda, tümöre karşı olan göçlerinin arttığı gözlendi. Hücrelerin tümöre olan bu yönelimleri, onları gen tedavisi için uygun bir vektör haline getiriyor. İmplante edilen kök hücrelerin, tümörde perivasküler bir şekilde yerleşim gösterdiği ve perisitlerle birçok ortak özelliğinin olduğu belirtildi. Tümör büyümesinde vaskülarite büyük önem taşımakta. Bilim adamları, mezenkimal kök hücrelerin tümöre antianjiogenik maddeleri taşıyacak bir araç olarak kullanılabileceğini düşünüyorlar. Böylece anjiogenezin durdurulmasını sağlayarak, beslenemeyen tümörün yavaş yavaş ölmesi sağlanabilir.

Şu ana kadar yapılan çalışmalarda, dışarıdan implante edilmeden, doğal olarak orda bulunan mezenkimal kök hücrelerin, Kaposi sarkomu, malin melanomlar, Lewis akciğer sarkomu, kolon karsinomlarında; göbek kordon kanından veya kemik iliğinden alınarak çoğaltılan mezenkimal kök hücrelerin gliomlar ve göğüs kanserinden kopmuş akciğer metastazlarında; yağ dokusundan alınıp çoğaltılan kök hücrelerin ise melonamlar, prostat kanseri tümörleri ve kolon karsinomlarında tümör büyümelerini baskıladıkları ortaya kondu.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Fakat bazı çalışmalar, kök hücrelerin bu özelliklerinin yanı sıra, tümör büyümesini tetikleme olasılığının da olduğunu gösterdi. Tedavinin kliniğe uygulanmasından önce, bu gibi şüphe ve tehlikelerin ortadan kaldırılması gerek. Bilim adamları çalışmalarını son hızda sürdürmekte.

Kaynaklar http://www.nature.com/mt/journal/v18/n6/full/mt201058a.html

İ.Ü. KÖK HÜCRE

KANSER HÜCRESİ DOĞULMAZ, OLUNUR Esra Hanedar, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, İngilizce Tıp, 2. Sınıf Kanser hastalığında tümörler tek çeşit değildir, daha çok farklı rollere sahip hücrelerin oluşturduğu kompleks topluluklar gibidir. Tümörlerin bu sosyal yapısını anlamak tedavi süresi için çok önemli bir aşamadır; çünkü farklı hücre tipleri, farklı ilaçlara duyarlı olabilir. Yaygın bir teoriye göre tümörler, kendini yenileyebilen özel kanser kök hücrelerinden köken alan kanser hücrelerini içeren hiyerarşik bir topluluk gibidirler. Bu görüş kanseri temizlemek için kanser hücrelerinin temizlenmesinin gerekli olduğunu öne sürer. MIT’nin Broad Enstitüsü, Harvard Üniversitesi ve Whitehead Enstitüsü’nden bilim insanlarının yeni bulgularına göre tümörler birbirlerine dönüşebilen kanser hücreleri içerdiğinden düşünülenden çok daha bağımsız bir toplulukturlar. Bu sonuç yalnızca kök hücreleri yok ederek kanserle savaşmanın yeterli bir tedavi olamayacağının bir göstergesidir. 19 Ağustos’ta Cell adlı bilimsel bir dergide yayınlanan, Eric Lander, Piyush Gupta tarafından yapılan araştırmada kanser hücre topluluklarının dengelerini nasıl sağladıkları, deneysel kanıtlarla ve matematiksel modellemelerle gösterildi. Yaygın görüş şudur ki, tümörler, kendi benzerini ve farklı bir hücreyi oluşturmak üzere bölünebilen hiyerarşik yapının en tepesindeki normal bir kök hücre gibi davranabilen kanser hücrelerine sahiptir. Lander ise kök hücrenin oluşmasının tek yolunun kendini-yenileme olduğunu, çalışmalarının benzerliğin(analoji) yanlış olabileceği yönünde olduğunu belirtiyor ve bu yeni çalışmalar alternatif bir olasılık sunuyor: Kanser hücreleri tam olarak sabit değiller ve herhangi bir zaman diliminde sahip olduğu birkaç fenotipik durumun bir tanesi görünümünde olabiliyorlar ve bu fenotipik durumlar arasında dönüşüm geçirebiliyorlar. Kanser kök hücrelerinde tek yönlü hiyerarşik düzenin varlığını savunan yaygın teoriyle karşılaştırıldığında, bu alternatif model farklılaşmış kanser hücrelerinin (kök hücre özelliği taşımayan) kök hücre benzeri hücrelere dönüşebildiğini ortaya koyuyor. Diğer bir deyişle Lander’a göre bu hücreler tam olarak hiyerarşik bir düzene sahip değiller. Hücreler sabit bir göreve sahip olarak doğmuyorlar, görevlerini değiştirebiliyorlar. Laboratuvarda kanser hücre dizileri kültürleriyle çalışan bilim insanları sadece solid kanserlerin hücre durumlarının kesin özelliklere sahip olduğunu ve in vitrodaki hücre dizilerinin bir denge içerisinde bulunduklarını gözlemlediler. Yeni amaçlarından biri ise kanser hücrelerinin farklı hücre durumlarının karakteristik özelliklerini uzun süre boyunca nasıl koruduklarını anlamak. Bu dengeyi kontrol eden mekanizmanın daha iyi anlaşılabilmesi durumunda, kanserin hücre boyutundaki doğasının daha açık bir resmi elde edilmiş olacak. Kanser hücrelerinin durumlarını nasıl karakterize edebilmek için, araştırmacılar iki farklı meme kanseri hücre dizisiyle çalışıp, bu dizilerin bazal, laminal ve kök hücre benzeri olmak üzere üç farklı hücre durumlarını inceliyorlar.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Aynı araştırma ekibi farklı hücre tiplerini birbirlerinden ayırıp, neredeyse saf olan yeni popülasyonların altı gün boyunca gelişimlerini izledi. Üç popülasyonun her biri de kısa sure içinde eski denge durumlarına geri döndüler. Hücre tiplerinin birbirinden ayrılma işlemi daha duyarlı yapılsa bile hızla denge durumuna dönme sonucu elde edildi. Denge durumunun bu denli hızlı sağlanması, farklı hücre tiplerinin farklı üreme ve gelişme hızlarıyla açıklanamaz, hücrelerin bulundukları durumu değiştirmiş olmaları daha olası diye düşünülüyor. Birbirlerine dönüştükleri tahmin edilen kanser hücreleriyle yapılan çalışmalarda, Markov Modeli olarak adlandırılan matematiksel bir hesaplama programı kullanılarak yeni teorinin, tek yönlü hiyerarşik bir düzene göre daha mantıklı olduğu tespit edildi. Bu model ayrıca genetik bilinmezlerin ve dış etkilerin kanser hücresi popülasyonları üzerine etkilerini tahmin etmede daha niceliksel bir çerçeve sağladı. Araştırmacılar şimdiyse tümör hücrelerinin hastalarda da aynı özellikleri gösterip göstermediğini test edip aynı zamanda da durumlarını değiştiren kanser hücreleriyle, hücre boyutundaki bu mekanizmaları çözmeye devam ediyorlar.

Kaynaklar http://news.harvard.edu/gazette/story/2011/08/cancer-stem-cells-made-not-born/

İ.Ü. KÖK HÜCRE

RÖPORTAJ – Dt. Abdullah Ekizer Burak Mergen, İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, İngilizce Tıp Bölümü, 3. Sınıf

Kök hücrelerin sağlık alanında kullanımı hızla yaygınlaşmakta. Günümüzde kök hücreler kanser, sinir sistemi hastalıkları (Alzheimer) ve hasarları, metabolik hastalıklar (diabet), organ yetmezlikleri, romatizmal hastalıklar, kalp hastalıkları, kemik hastalıkları ve daha birçok alanda kullanılmakta ve bu alanlarda çalışmalar yürütülmekte. Peki vücudumuzdaki bütün dokuları ve organların yapımından sorumlu bu ana hücrelerden faydalanmada diş hekimliği alanında bilim hangi noktada… 2. röportajımızı Minnesota Üniversitesi, Lillehei Kalp Enstitüsü’ne embriyonik kök hücreler üzerine araştırma yapmak üzere giden, aynı zamanda Erciyes Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Ortodonti Anabilim Dalı’nda asistanlık yapmakta olan Abdullah Ekizer ile gerçekleştirdik. Değerli vaktini bizlerle paylaştığı için kendisine çok teşekkür ediyoruz.

Kendinizden ve eğitim hayatınızdan kısaca bahsedebilir misiniz? Öncelikle sana ve böyle bilimsel bir derginin hazırlanmasında emeği geçen çalışma arkadaşlarına başarılar diliyorum ve bana da derginizde bir yer ayırdığınız için çok teşekkür ediyorum, Burak. Ben 1984 yılında Karaman’da doğdum. Lise eğitimimi Karaman Fen Lisesinde 2002’de tamamladım. 2007 yılında Hacettepe Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi’nden mezun oldum ve aynı yıl, yolum 6000 yıllık bir şehir olan Kayseri’ye düştü. Yaklaşık dört yıldır Erciyes Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Ortodonti Anabilim Dalında doktora yapıyorum.

Asistanlık döneminizden önce araştırma yapma konusunda istekli miydiniz? Aslına bakarsan, diş hekimliğinde okurken aklında hep bir muayenehane açabilmenin hayali oluyor. Üniversite hayatımın ilk dört yılı, önünde otoparkı olan geniş, ferah bir muayenehanenin hayali ile geçtiği için araştırma yapmak, bilimsel bir faaliyetin içerisinde yer almak gibi bir niyetim yoktu. Beşinci sınıfta diş hekimliği alanında kullanılan neredeyse hiçbir malzemeyi üretemediğimizi ve yurtdışına bağımlı olduğumuzu anladıktan sonra asistan olmaya karar verdim. Türkiye’nin neresinde olursa olsun bir üniversitede, daha fazla ilgimi çeken ortodonti alanında doktora yapmaya karar verdim. İnsan bir şeyi ciddi olarak istediği zaman hiçbir şey aşılamayacak kadar yüksekte olmuyor.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Neden kök hücre? Kök hücreye ilginiz nereden ileri geliyor? Kök hücre herkesin çalışmak istediği bir alan; fakat klinik ile tamamen laboratuar ve teknik bilgi gerektiren biyoteknoloji alanını bir araya getirmek çok hayal edilebilir değil. Maalesef bizim üniversitelerimiz de eğitim sistemimiz de buna yönelik değil. Benim bu alana yönelmem hayvan çalışmalarına yönelmem ile başladı. Danışman hocam, Prof. Dr. Tancan Uysal ufku çok geniş bir insandır. Bu noktada beni hep destekledi ve benden çok şey beklediğini hep hissettirdi. Birçok hayvan çalışması yaptık ve kemik iyileşmesini farklı materyaller kullanarak geliştirmeye çalıştık. Amerika ve Japonya’da son dönemde kök hücre alanında oldukça önemli adımlar atılmakta. Bu alanı takip etmek ve ülkemizde de kök hücrelerden hasta tedavilerinde faydalanabilmek çok önemli. Neden bir Türk diş hekimi ilk kez hastalarında çekilmiş dişler yerine veya çürüyen dişlerin tedavisinde protetik veya restoratif uygulamaların yerine kök hücrelerden faydalanarak tedavi yapamasın. Böyle bir hedef için bu alanda bilgili ve istekli çok insana ihtiyacımız var.

Diş hekimliği alanında ne tür kök hücre uygulamaları var? Literatür incelendiğinde dünyanın birçok yerinde diş hekimliğinin kök hücre ve gen tedavileri ile iç içe olmaya başladığı bir gerçekti. Örneğin dişin gelişimi gen düzeyinde anlaşılmaya başlanmıştır. Bugün; dişlerin sayılarını, şekillerini ve pozisyonunu düzenleyen genler biliniyor. Bununla birlikte 2004 yılı itibari ile doku mühendisliği teknikleri kullanılarak embriyonik diş tomurcukları oluşturmada kayda değer ilerlemeler kaydedilmiştir. İnsan dişlerinden elde edilen kök hücreler yeni bir post natal multipotent kök hücre populasyonu kaynağı olarak anılmaktadır. Orofasiyal kemik defektlerinin rejenerasyonunda yine doku mühendisliği ve kök hücre tedavilerinin başarılı sonuçları birçok hayvan çalışmasında ispatlanmıştır.

Amerika’ya gelmeden önce kök hücreyle ilgili ne tür çalışmalarınız oldu? Kök hücre çalışabilmek için sadece pratik bilginin yeterli olmadığını düşünüyorum. Laboratuara girmek ve hücrelerle bir çocuk büyütürmüş gibi özel bir ilgi ile bire bir ilgilenmek gerekiyor. Bu nedenle buraya gelmeden önce Türkiye’de bu konuda gerçekten çok hızlı ilerleyen ve çok güzel bir laboratuar ortamına sahip Yeditepe Üniversitesi Genetik ve Biyomühendislik Bölümü ile birlikte çalışmalarda bulundum. Ratların yağ dokusu, kemik iliği ve diş folikülü ve diş pulpalarından kök hücre izolasyonu yaptık. Bu farklı kaynaklardan elde edilen kök hücrelerin de kemik iyileşmesine etkilerini yine ratlarda karşılaştırdık.

Türkiye’de, özellikle asistanlık döneminde, eşine az rastlanır bir şekilde, hastalarınız da dahil tüm işlerinizi bir kenara bırakıp Amerika’da 4 aylık bir araştırma deneyimi yaşamak üzere sizi Amerika’ya götüren sebep nedir? Haklısın, doktora sırasında hastaları ve bölümdeki işleri bırakıp gelmek oldukça güç oldu. Tabi ben şanslıyım çünkü eşim Esra Hanım, en büyük destekçim. Şu an geride bıraktığım hastalarımı ve bütün işlerimi o üstlendi. Gözüm arkada değil yani. Ayrıca kendisi de, işin içinde olduğu ve akademisyen olmanın ne demek olduğunu çok iyi bildiği için sağolsun her zaman yanımda oldu. Ayrıca Sayın Rektörümüzün ve Hocalarımın çok büyük desteğini aldım. Burada mezenkimal kök hücrelerin yanı sıra embriyonik kök hücrelerle de çalışacak olmak beni gelirken oldukça heyecanlandırıyordu. Burada bu deneyimi yaşarken dört aylık sürenin de yeterli olmadığı hissine kapılıyorum bazen. Ama doktoramı tamamlayabilmek için dönmek zorundayım.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Sizce Türkiye’de diş hekimlerinin bu alanda çalışabilmeleri için yeterli imkan var mı? Erciyes Üniversitesi bünyesinde bir biyoteknoloji merkezi kuruluyor ve bu yıl Kök Hücre Bilimleri Anabilim Dalı adı altında yüksek lisans öğrencileri alındı. Bu Erciyes Üniversitesi ve orada araştırma yapmakta olanlar adına oldukça umut verici. Umarım bu tür merkezler yaygınlaşır ve Türkiye’de bütün üniversiteler birbiriyle ve dünya ile yarışmaya başlar. Bu çok önemli. Bilime burada ne kadar para harcandığını seninle burada gördük. Ülke olarak bizim bu tür yatırımlara ihtiyacımız var, tabi talep eden ve gerçekten kendini bu işe adayabilecek insanların da olması gerekli.

Türkiye’ye döndüğünüzde ilerleyen yaşantınızda da kök hücre üzerine çalışmalar yapmayı planlıyor musunuz? Elbette. Bu alan çok geniş ve diş hekimliğinde hasta tedavilerinde doku mühendisliği tekniklerinden faydalanmak hayalim. Özellikle dudak damak yarığı ile gelen bazı hastalarımızın tedavisinde güçlüklerle karşılaşabiliyoruz. Dişeti çekilmesi ve takiben diş kayıpları çok büyük bir problem. Umarım bu alandaki gelişmeler en kısa zamanda bizim de hastalarımıza yansır.

Diş hekimliği okuyan arkadaşlarımıza önerileriniz nelerdir? Diş hekimliği zor ve zahmetli bir bölümdür. Beş yıl boyunca bir insanı zorlayınca neler yapabileceğini öğrenirsiniz. Diş hekimleri mezun olduktan sonra belki maddi nedenlerden dolayı genel itibari ile sadece hasta bakmayı tercih eder. Ama bugün diş hekimliği fakültelerinin sayısı oldukça arttı. Bu fakülteleri çok iyi araştırarak kendilerini geliştirmek istedikleri alana uygun olanına doktora için başvurmak ve gerçekten hem kendini hem de çalıştığı alanı geliştirmek gerektiğini düşünüyorum. Diş hekimliği çok saygın bir meslek ama bir meslek kimseyi yüceltmez kişi mesleğini yüceltir. Her alanda olduğu gibi diş hekimliği alanında da kendini bilime adayabilecek insanların ülkemizi çok kısa sürede gelişmiş ülkeler seviyesine çıkaracağından hiç şüphem yok.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

RÖPORTAJ – Uzm. Dr. Ercan Baştu Cemre Kandaz, İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, 3. Sınıf Emre Ceyhun, İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Türkçe Tıp Bölümü, 3. Sınıf

Dergimizin ilk sayısında İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı’ndan Uzm. Dr. Ercan Baştu ile kendi tıp kariyeri, yurt dışında yaptığı çalışmalar ve kök hücre üzerine konuştuk. Yoğun programında bize vakit ayırıp ilgi gösterdiği için kendisine teşekkürlerimizi sunuyoruz.

Uzm. Dr. Ercan Baştu, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden 2002 yılında mezun olmuştur. İhtisasını İstanbul Üniversitesi Tıp Fakültesi Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı’nda yaptıktan sonra Harvard Üniversitesi BIDMC Hastanesi’nde ortak araştırmacı olarak 2011 yılından itibaren çalışmalarını sürdürmektedir. İstanbul Üniversitesi Tıp Fakültesi Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı İnfertilite Bilim Dalı’nda uzman doktor olarak çalışmaktadır.

Bize eğitim hayatınızdan bahseder misiniz? İlkokulu Ahmet Baldöktü İlkokulu’nda okudum. 70 kişilik bir sınıfım vardı. Ordan Anadolu lisesine geçtim. Ordan da Kayseri Fen Lisesine geçtim. Liseden sonra Hacettepe Tıp Fakültesi’ne başladım.

Tıp fakültesini seçme nedenleriniz nelerdi? Ben lisedeyken sağlıkla ilgili konuları severdim, bunlara özenirdim. Klasik bir cevap olacak ama insanlara yardım etmeyi sevdiğimi farkettim. Kendime en uygun mesleğin doktorluk olabileceğini düşündüm. Ailemde doktor olmamasına rağmen Tıp Fakültesi yazmaya karar verdim.

Üniversite ve sonrasında yaptığınız çalışmalardan bahseder misiniz? Ben Hacettepe Türkçe Tıp’ı seçtim. Fen lisesinde yeterli ingilizce eğitimi alamadım, ingilizce tıp eğitimi yapamam diye korkuyordum. Türkçe tıpı 6 yıl Ankara’da okuduktan sonra TUS’a girdim. Bu sınava hazırlanırken de ben hep kadın doğumu istedim. Çünkü 4. Sınıfta staj yaparken bir asistan abiyi çok beğeniyordum. Onun hastalara bakması, onlarla iletişimi, gebelere yaklaşımı… Ona özendim. Bir rol modelim oldu. Sonra bölüm de çok hoşuma gitti. Derken sadece kadın doğum yazdım. Zaten 8 tercih yapmıştım. Hep Ankara yazmıştım. Tercihlerim çok boşta kaldı gibi hissettim. Sonra en üste Çapa Kadın Doğum yazmayı düşündüm, çok yüksekti puanı. İyi çalışmıştım ama o kadar puan alamam diye

İ.Ü. KÖK HÜCRE

düşünmüştüm. Sınavdan iyi puan aldım ve sonuçta burayı kazandım. İlk başta yadırgadım, keşke Ankara olsaydı dedim ama sonra da çok mutlu oldum. 5 yılımı burada geçirdim. Sonra devlet hizmet yükümlülüğü için Siirt’i kendi isteğimle seçtim. Orada 500 gün kadar çalıştım. Bitirdiğimde farklı şeyler yapmak istiyordum. Bunun için yurtdışına gitmem gerektiğini düşündüm. Biraz daha laboratuvarda çalışmak istiyordum. Bunun için Amerika’daki üniversitelere başvuruda bulundum. Harvard Üniversitesi BIDMC Hastanesi’nden kabul aldım. Orada 1 yıl çalıştım. Embriyo seçme üzerine, yumurtalık kök hücresi üzerine ve bazı kemoterapötiklerin yumurtalıklar üzerine etkilerini çalıştım. Orada çalışmalar yaparken spektroskopi yöntemi üzerine yoğunlaştım. MIT ile bir ortak çalışma alanı için zemin oluşturmaya yardımcı oldum. Onlarla 5 yıllık bir ortak çalışma projesini başlattık. Daha sonra kendi üniversitemde İstanbul Tıp Fakültesinde tüp bebek ünitesinde uzman olarak başlamam istendi. 1 yılımı tamamladıktan sonra buraya geldim. Yaklaşık 10 aydır da burada çalışmaktayım.

Uzmanlığınızı bitirdikten sonra yurt dışına gitme kararı almanıza neler etkili oldu? Ben açıkçası hiç yurt dışına gitmeyi düşünmüyordum. Üniversitedeyken de asistanken de. Ancak asistanlığı bitirmeye yakınken ‘Ben ne yapacağım?’ diye düşündüm. Türkiye’de özel hastaneye çıkma veya üniversiteye girme seçeneğim vardı. Ancak üniversiteye girme şansı çok muallak, tam olarak bilemiyorsunuz. Özelde çalışmak da istemiyordum. Farklı şeyler öğrenmek istiyordum. Sıradan şeyleri tekrarlamak istemiyordum. Zorunlu hizmete Siirt’i de askerliğimi erteletebilmek için yazdım, hem bu sırada Amerika sınavlarına çalışabilmek için. Amerika’ya gitme kararını zorunlu hizmete gitmeden önce verdim, zorunlu hizmette de sınavlarına çalıştım.

Yurtdışına gitme sürecinizde neler yaptınız, ne gibi zorluklarla karşılaştınız, işinizi kolaylaştıran şeyler oldu mu? Türkiye ile Amerika arasında son zamanlarda gittikçe artan bağlantılar olmasına rağmen benim bağlantı bulmam zor oldu. Birisinin beni orada referans göstermesi, bu benim iyi çalışanım demesi sıkıntı oldu. Bu nedenle birçok yere kendim başvurmak zorunda kaldım. Birinin referansını veya tavsiyesini çok bulamadım açıkçası. Yaklaşık 350-400 tane mail yazdım. Birçok red aldım. Bunlardan doğru dürüst kabul gönderen 10 tanesi oldu. Şöyle düşünün, hiç görmediğiniz, bilmediğiniz birisi size mail gönderiyor: ‘Sizinle araştırmacı olarak çalışmak istiyorum, beni yanınıza alın.’ Referans gösterdiği kişiler o ülkeden 3 tane hoca, siz tanımıyorsunuz. İstediği kadar ingilizcesi iyi olsun. Size de birçok spam maili geliyordur, onun gibi. Okumuyordur bile çoğu. Ben öyle hissediyordum. O nedenle çok zorlandım. Ancak gittikten sonra ilişkilerim çok iyi oldu, özellikle hocalarla. Orada hiçbir zorluk yaşamadım. Çünkü burada iyi eğitim alan birisinin orada zorluk yaşayacağını sanmıyorum. Eğitim ve yaşam olarak çok kolay adapte olacak ve çok hızlı ilerleyeceğini düşünüyorum. Tabi ki zorlukları var. Farklı bir ülke, alışkanlıklarından uzaksın, kendi dilinden farklı; ama herkesin çok rahat ayak uyduracağını, eğitim alanında başarılı olacağını düşünüyorum.

Bu deneyimin size neler kattığını düşünüyorsunuz? Araştırma nasıl yapılır, nasıl profesyonel olarak bu işlerle ilgilenebilinir, bu iş ne kadar değerli, bunları gördüm. Orada bu işi yapmak çok kıymetli. Orada doktorlar tanıdım, çok ünlü; 4 gün laboratuvarda 1 gün klinikte çalışıyor. Bu nedenle bu işi çok mutlu olarak yapıyorlar. Bunun bizim ülkemizde de olmasını isterim. Çünkü gelişmiş ülke böyle olunuyor. Yeni bir şey icat ederek, yeni bir yol açılarak olunuyor.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Türkiye şartlarını ve yürütülen çalışmaları göz önününe aldığınızda, yurtdışı tecrübenizle karşılaştırınca nasıl bir tabloyla karşılaşıyoruz? Keşke bizde de olsa dediğiniz şeyler var mı? Keşke bizim ülkede bazı şeylere biraz daha zaman olsa, maddi imkanlar biraz daha fazla olsa, bölümler arasındaki koordinasyon daha fazla olsa, burda klinik olarak yapmam gereken işler daha hafif olsa, zamanımı istediğim yönde ayırabilsem çok daha iyi olurdu. Bunun zor olduğunu görebiliyorum burada önem verilen, değer verilen daha farklı şeyler. Tabi yapılmaz mı, yapılmıyor mu? Tabi yapılır, yapılıyor. Ancak bunun için daha fazla efor sarf etmek gerekir.

Sizce Türkiye’de kök hücre çalışmaları adına yeterli çalışma alanı ve imkanı mevcut mu? Bence Türkiye, yayınlar ve klinik araştırmalar bakımından çok hızlı ilerlemekte. Bu kadar genç, zeki bir populasyon kabına sığmaz bir biçimde, Türkiye’den taşarak büyümekte. Özellikle kök hücre alanında, Türkiye’de yapamasalar bile Türk Bilim adamlarının her yere dağılıp çalışamalar yaptığından eminim. Kök hücre alanında tabi ülkemizde çeşitli etik ve maddi nedenlerden dolayı çok kısıtlı çalışmalar yapılıyor. Ancak Türkiye’de de çok güzel şeyler yapılıyor, yapılacaktır da; bundan eminim. Fakat bu biraz zaman gerektiriyor. Türkiye’nin ileride bu alanda öncü ülkelerden birisi olacağını düşünüyorum.

Bir üniversite öğrencisi olarak kök hücre alanında çalışmak isteyen arkadaşlarımıza ne yapmalarını, hangi alanlarda yoğunlaşmalarını önerirsiniz? Öncelikle Tükiye’de hem klinik hem de temel bilimleri bir arada yapmak zor. Kök hücre düşünüyorsa bir kişi, o amaca yönelik şimdiden kanalize olmalı. Mikrobiyoloji’ye, Genetik Mühendisliği’ne, Moleküler Biyoloji’ye, bu tür alanlara daha çok kaymasını, bu tür alanlarda daha çok zaman geçirmesini, uğraşmasını tavsiye ederim. Üniversitede okurken de yurt dışına gidip bu bilgi ve görgülerini artırıp bu süreci daha da hızlandırabilirler. Benim arkadaşlara tavsiyem bu alanda harcayacakları enerjileri şimdiden harcamaya başlamaları, ´sonra yaparım’ı düşünmemeleridir.

Peki, siz öğrenciyken ya da asistanken ‘keşke şunu yapsaydım’ diye düşündüğünüz oldu mu? Açıkçası çok zaman kaybetmedim. Bu konuda iyi gittiğimi düşünüyorum. Ancak sonradan yol değiştirmek daha sıkıntılı oluyor. Hani ağaç yaşken eğiliyor. Yani gençken, 20’li yaşlarda… Ben keşke ihtisasımı yurtdışında yapsaydım diye düşünüyorum. Çünkü TUS gibi bir sınava çalışırken harcadığım enerjinin daha azıyla Amerika’da çok daha farklı ve iyi bir üniversiteye girebilirdim. Onların uyguladığı eğitim sistemine çok daha öncesinde adapte olmuş olurdum. Üst basamaklardan değil daha alt basamaklardan girmiş olurdum ve daha iyi adapte olmuş olurdum. Pişmanım diyemem ama geriye dönüp baktığımda bir dahaki sefere böyle yapardım diye düşünüyorum. Uzmanlığı bitirdikten sonra gittim, oldu, yine de olabilir; herkes de yapabilir. Ancak daha önce başlayabilirdim diye düşünüyorum.

Sizi örnek alacak kişilere ne gibi tavsiyelerde bulunabilirsiniz? Sevdiğiniz şeyi yapın. Sevdiğiniz şeyi yaparsanız kazanç da beraberinde gelir. Kimsenin ne dediğine önem vermeyin. Herkes sevdiği işi yaparsa hiçbir sıkıntı olmaz bence.

İ.Ü. KÖK HÜCRE

Basında İÜKÖK 02.09.2011

02.09.2011 tarihli Cumhuriyet Gazetesi – Bilim Teknik ekinde çıkan ilk haberimiz.

Daha nice haberlerimizin çıkması için etkinliklerimize devam edeceğiz. Etkinliklerimizi takip edebileceğiniz internet sitemiz: www.istanbul.edu.tr/iukok/