Travma, enfeksiyon veya cerrahi müdaheleler sonucu oluşan kemik hasarlarının tedavisindeki en büyük engellerden birinin yeni dokunun hayatta kalabilmesi için gereken damarlanmanın sağlanamaması olduğu düşünülüyor. Bu yüzden araştırmacılar yağ dokusundan elde edilen kök hücreleri kullanarak mikroRNA adı verilen ve hücrelerin hangi özellikleri kazanacağını etkileyebilen küçük genetik moleküller kullanılarak yeni bir yöntem tasarladı. Pennsylvania State ve Johns Hopkins üniversiteleri tarafından yürütülen çalışmada yağ dokusundan elde edilen kök hücreler kullanıldı. Araştırmacılar, hücrelerin kemik ve damar oluşumuyla ilişkili özellikler kazanmasını sağlayan mikroRNA’ları 3D biyobaskı teknolojisiyle bir araya getirdi.
Araştırmacılar, hücrelerin kemik oluşumuyla ilişkili özellikler kazanmasını destekleyen miR-148b adlı mikroRNA ile damar hücreleri özellikleri kazanmasını sağlayan miR-210 adlı mikroRNA’yı kullandı. Programlanan hücreler, sonrasında sferoid adı verilen küçük, küresel hücre kümelerine dönüştürüldü. Sferoidler, sonrasında hücrelerin büyümesini destekleyen jel benzeri bir madde olan GelMA’nın içine yerleştirildi.
Çalışmada, elde edilen hücre kümeleri “Aspirasyon Destekli Biyobaskı” (AAB) adlı bir 3 boyutlu yazıcı teknolojisiyle birleştirdi. İki farklı sferoid türü belirli bir düzen içinde yan yana yerleştirilerek kemik ve damar oluşumuyla ilişkili hücrelerin aynı yapı içerisinde bulunmasını sağladı.
Hücrelerin yüzde 92’sinden fazlası canlı kaldı
Laboratuvar deneylerinde geliştirilen yapıların hücreler için uygun olduğu görüldü. Yedinci günde 3D yapıda hücrelerin yüzde 92’nin üstünde kaldı. Hücrelerin yayıldığı ve çevre dokuya göç ettiği bildirildi.
Deneylerin sonunda miR-148B kullanılan grupta kemik oluşumuyla ilişkili genlerin, miR-210 kullanılan grupta ise damar genlerinin aktif hale geldiği belirtildi. Her iki mikroRNA’nın birlikte kullanıldığı grupta ise her iki özelliğin de etkili olduğu gözlemlendi.
Araştırmacılar, kafataslarında kritik boyutta kemik hasarı oluşturulan fareler üzerinde deneylerini sürdürdü. Yapılan incelemelerde, iki mikroRNA’nın birlikte kullanıldığı farelerde hasar bölgelerinin yüzde 94’ünde yeni kemik oluşumu görüldü.
Makale yazarlarına göre, elde edilen bulgular kemik oluşumu ve damar gelişiminin aynı biyolojik sistem içerisinde beraber yönlendirilebileceğini gösterdi. Ancak yöntemin henüz insanlar üzerinde kullanılabilmesi için daha kapsamlı çalışmalar yapılması gerektiği bildirildi. Çalışmanın gelecekte ciddi kemik hasarına uğrayan insanlarda kullanılması için önemli olabileceği düşünülüyor.
Kaynak: ScienceDirect