Kök hücre ve 3D yazıcı teknolojisini kullanan bilim insanları, geliştirdikleri yapı sayesinde omuriliği kesilmiş farelerin yeniden yürümesini sağladı.
3D yazıcıyla omurilik hasarı tedavisi
Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Minnesota Üniversitesi Twin Cities kampüsünden bir grup araştırmacı, 3D yani 3 boyutlu bir omurilik yapı iskelesi geliştirdi. Çalışmada, kök hücreler işlevsel sinir hücrelerine dönüşmeye yönlendirilirken, omurilikleri hasarlanmış farelerde hareket kabiliyeti geri kazandırıldı.
Omurilik yaralanmalarında hasarı ve felci tamamen geri çevirmenin bir yolu yok. Sinir hücrelerinin ölümü ve sinir liflerinin yara bölgesinde yeniden büyüyememesi bir tedavi yönteminin geliştirilmesindeki en büyük engeller. Yeni çalışmada ise Minnesota ekibi doğrudan bu problemi ele aldı.
Laboratuvarda yetiştirilen organlar (organoid) için “iskele” adı verilen mikroskobik kanallara sahip 3D baskılı bir yapı geliştirildi. Daha sonra bu kanallar, spesifik spinal sinir progenitör hücreleri (sNPC’ler) ile dolduruldu. Bu hücreler, insan yetişkin kök hücrelerinden türetilirken, belirli türde olgun hücrelere bölünme ve farklılaşma kapasitesine sahip.
Ekip, kök hücrelerin büyümesini yönlendirmek için iskelenin 3D baskılı kanallarını kullandı. Böylece, yeni sinir liflerinin istenen şekilde büyümesi sağlandı. Geliştirilen yöntem, omuriliğe yerleştirildiğinde hasarlı bölgeyi atlatmaya yarıyor.
Araştırmacılar bu iskeleleri omurilikleri tamamen kesilmiş farelere nakletti. Hücreler başarıyla nöronlara farklılaştı ve her iki yöne, rostral (kafaya doğru) ve kaudal (kuyruğa doğru) sinir liflerini uzatarak konakçının mevcut sinir devreleri ile yeni bağlantılar kurdu.
Yeni sinir hücreleri zamanla konakçı omurilik dokusuna sorunsuz bir şekilde entegre oldu ve farelerde önemli fonksiyonel iyileşmeye yol açtı. Nihayetinde farelerde hareket kabiliyeti geri geldi.
Minnesota Üniversitesinden Profesör Dr. Ann Parr, “Rejeneratif tıp, omurilik yaralanması araştırmalarında yeni bir çağ başlattı. Laboratuvarımız, ‘mini omuriliklerimizin’ klinik uygulama için gelecekteki potansiyelini keşfetmekten heyecan duyuyor.” açıklamasında bulundu.
Araştırma henüz başlangıç aşamasında olsa da, omurilik yaralanması olanlar için yeni bir umut ışığı sunuyor. Ekip, klinik uygulamalar için yöntemi geliştirmeyi hedefliyor.
Kaynak: Advanced Healthcare Materials
