KÖK HÜCRE

Zigot mitoz bölünme yoluyla pek çok hücrenin bulunduğu blastokist evresine ulaşır. Blastokist´in içerisinde İç Hücre Kütlesi (İHK) denilen ve daha sonra embriyoya dönüşen özel hücre grupları vardır. İşte bunlara kök hücre diyoruz. Bu hücreler çoğalamayan kas ve sinir hücrelerinden farklı olarak bölünebilir ve çoğalabilirler. Tek bir hücreden yüzbinlerce hatta milyonlarca hücrenin oluşmasını sağlayan kök hücre, aynı zamanda kendini yenilemek amacıyla da bölünerek çoğalabilir. Bir ömür boyunca kendisini yenileme özelliğine sahip olan kök hücre özelleşerek birçok farklı hücre tipine dönüşür. Aynı zamanda bu hücrelere pluripotent de diyoruz. Pluri eski Latinceden gelen çok sayıda anlamında bir kelimedir, potent de farklılaşma gücü\yetenek anlamına gelir. Gelişme sürecinde bu İç Hücre Kütlesi yani pluripotent kök hücreler doğru bir şekilde uyarıldıklarında yetişkin bir insan vücudundaki 200 çeşitten fazla hücreye dönüşebilirler. Yani vücudumuzdaki hücrelerden her biri aslında ataları olan bu hücre gruplarına kadar geriye gidebilme kapasitesine sahiptir.

Şimdi aklımızda bulunması gereken bir konuya dikkat çekmek istiyorum. Embriyonik kök hücreler ile iç hücre kütlesi aynı hücreler. Peki gelişim yapısında karşımıza çıkan hücreler sadece bunlardan mı ibaret? Eskiden böyle olduğu düşünülürdü. Fakat memelilerde iki temel kök hücre olduğu ortaya çıktı. Embriyonik kök hücreler ve herkeste bulunan somatik (yetişkin) kök hücreler. Kök hücreler birçok farklı şekilde olabilir. Bilim adamları, vücudumuzdaki tüm organların kendi özel kök hücre tiplerinin olduğunu düşünmektedirler. Örneğin kanımız, kan (hematopoetik olarak da bilinen) kök hücrelerinden oluşur. Ancak kök hücreler insan gelişiminin en erken evrelerinde de mevcuttur ve bilim adamları bu hücreleri büyüttüklerinde ‘embriyonik kök hücre’ adını alırlar. Embriyonik kök hücreler tek bir hücreden trilyonlarca özelleşmiş hücreye gitmemize yarar. Bu hücreler somatik kök hücrelerin aksine pek çok hücre tipine dönüşme potansiyeline sahiptirler. Mesela bir kan kök hücresi sadece kan yapabilirken bir embriyonik kök hücre kan, kemik, deri vb. yapabilir. Somatik kök hücreler ise vücudumuzun onarımında görevlidir ve değiştirilmesi gereken dokuları onarır. Ayrıca erişkin dokuları yenileyebilme yetisine sahiptirler. Bu hücreler her şeyi onaramaz fakat kök hücreler sayesinde vücudumuzda günlük birçok onarım yapılır.

Mesela derimizi örnek alalım. Derimizin görebildiğimiz, dokunabildiğimiz kısmı su geçirmeyen sert epitel (deri) hücrelerden oluşuyor. Bu hücreler çok sert olmalarına rağmen sürekli dökülüyorlar. Örneğin giyinirken veya başka günlük işler yaparken derimizin döküldüğünü fark edebiliyoruz. Saatte yaklaşık 40.000 epitel hücremizi kaybederiz. Dolayısıyla derimizin var olmaya devam etmesi için kaybettiğimiz hücrelerin yerine başka hücrelerin gelmesi gerekir. Bu süreç alt taraftaki hücrelerin üst taraftaki hücrelerin yerini almasıyla devam eder. İşte derimizde yaşayan kök hücrelerimiz tam olarak burada devreye girer. Aslında derimiz o kadar sık yenileniyor ki tamamen yeni bir deriye sahip olmamız yaklaşık sadece bir ay sürüyor. Derimizin derinliklerinde epidermal kök hücreler bulunuyor. Bu hücreler en güçsüz kök hücrelerden birileridir. Ve tek tür hücreye özelleşebildikleri için bu hücrelere unipotent kök hücre diyoruz. Bu hücrelerin göreviyse sürekli olarak bölünmektir. Bu hücreler böylece yeni hücreler üretiyorlar ve bu yeni hücreler daha sonra derinin katmanlarında yukarıya doğru hareket ediyorlar. Yeni hücrelerin görevleriyse hasar görmüş ya da dökülmüş olan hücrelerin yerini almak. İşte bunlar kök hücrelerin yenileyici hücre olmasını sağlayan faaliyetlerinden biridir.

Olgun hücreler ( örn; derimizin üst katmanındaki hücreler ) ve kök hücreler arasındaki farklara gelecek olursak:

Olgun hücreler zaten özelleşmiş ve belirli bir görevi olan hücrelerdir. Örneğin deri hücrelerinin vücudu dış etmenlere karşı koruma, kas hücrelerinin kasılma, nöronların mesaj gönderme işlevi vardır. Kısacası tüm bu olgun hücreler büyümüş ne yapacaklarına karar vermiş olan özelleşmiş hücrelerdir. Kök hücreler ise özelleşmemiş hücrelerdir ve bu özelleşmiş hücrelerin oluşumunu sağlarlar.

 Kök hücrelerin iki temel özelliği vardır. Bunlar hem embriyonik hem de somatik kök hücreler için geçerlidir.

1. Kendini yenileyebilme özelliği

Yani kök hücreler bölünebilirler fakat bölündükten sonra bu hücrelerden en az biri farklılaşmış hücre olarak kalmalıdır.

2. Farklılaşabilme

Zamanı geldiğinde daha özelleşmiş hücrelere bölünebilme kapasitesinin yüksek olması. Buna daha önce de değindiğim gibi potent, yani yenetek/güç sahibi olma da deniyor.

Kök hücreler neden sağlığımız için önemlidir?

Yaralandığımızda veya hastalandığımızda, hücrelerimiz de yaralanır veya ölürler. Bu gibi durumlarda, kök hücreler devreye girerler. Kök hücreler, hasar gören dokularımızı onarmak ve rutin olarak ölen diğer hücrelerin yerine yenilerini yapmakla görevlidirler. Bu şekilde kök hücrelerimiz bizi sağlıklı tutar ve bizi erken yaşlanmaktan korurlar. Kök hücreler bizim kendi mikroskobik doktorlar ordumuz gibidirler.

Şimdi multipotent kök hücrelere değinmek için kuyruk kemiğini baz alalım. Kan hücrelerimizin kemikte bulunan kemik iliğinde üretildiği yere bakalım. Kemiğimizin içindeki alyuvarların yaşam süreleri yaklaşık 4 aydır. Bu yüzden alyuvarlarımızın sürekli yenilenmesi gerekir yoksa alyuvarlarımız bir noktadan sonra tükenir. Kemik iliğimizde hematopoetik denen kan üreten kök hücrelerimiz vardır. Bu hücreler oldukça özel bir çeşit multipotent yani birden fazla hücre tipine özelleşebilen kök hücrelerdir. Fakat bu hücrelerin hepsi belirli bir aileye ait olmak zorundadır. (Kan hücreleri, sinir sistemindeki hücreler vs.) Hematopoetik hücreler her zaman yeni kan hücresi üretmekle meşguldür, ya oksijen taşıyan alyuvarları ya da bağışıklık sistemimizi güçlü tutan alyuvarları üretirler. Lösemi gibi kan hastalıklarında hastanın kemik iliğindeki kan hücreleri kontrol edilemez derecede çoğalır. Dolayısıyla buradaki sağlıklı kök hücreler yeni kan hücresi üretemeyecek kadar sıkışır. Tedavinin bir parçası olarak lösemi hücreleri radyasyonla veya kemoterapi ile ilikten temizlendiğinde doktorlar iliğe daha fazla hematopoetik hücre aktarabilirler. Bu hücreler daha sonra kişi için normal seviyede kan hücresi üretmeye başlarlar. Bunlar tıpta muhtemelen en yaygın olan kök hücre kullanımıdır.

Kök hücrelerin bölünürken hiç tükenmemesi , sayılarını korumaları için kullandıkları iki mekanizma vardır.

• Bölündüklerinde zorunlu asimetrik replikasyon denilen bir bölünme sürecinden geçerler. Bu aşamada kök hücre kendisine benzeyen ana kök hücreye ve farklılaşmış yavru kök hücreye bölünür. Sonra bu yavru hücre daha özelleşebilirken ana hücre başta bölünen kök hücrenin yerini alır.
• Stokastik farklılaşma da ise eğer kök hücre bir ana bir yavru hücre yerine iki yavru hücreye bölünürse başka bir kök hücre bunu fark edip mitoz bölünme geçirerek orijinal kök hücreye benzer iki kök hücre üretir. Ve böylece orijinal kök hücre kaybını telafi eder.

Bu iki mekanizma sayesinde kök hücre sayısı istenilen seviyede kalabilir.

İndüklenmiş pluripotent kök hücre (İPKH)

Zaten özelleşmiş olan örneğin kas hücresi gibi somatik kök hücrelere birkaç belirli gen girişi yapıldığında bu hücreler ne olduklarını unuturlar ve geriye dönerler ve pluripotent kök hücreye dönüşmek üzere programlanırlar. Tıpkı embriyonik kök hücresi gibi. Fakat İPKH, embriyonik kök hücrelerin neredeyse tüm özelliklerine sahiptirler ancak, embriyodan oluşturulmamışlardır. Bu nedenle iPKH ile ilgili etik problemler yoktur. Bu tıpta oldukça büyük ve önemli bir keşif. Örnek vermek gerekirse İPKH onarıcı tıbbın temel taşlarıdır diyebiliriz. Amacı hastanın hasar görmüş dokularını kendi kök hücrelerini kullanarak onarmaktır.

Kök hücre tedavisi hangi hastalıkların tedavisinde kullanılır?

• Kemik iliği kanserleri/Kemik iliği yetmezliği
• Anemi/ Akdeniz anemisi
• Lenfoma
• Organ kanserleri
• Plazma hücre hastalıkları
• Kalıtsal metabolik hastalıkları

Kök hücre bağışı nasıl yapılır?

18 ile 50 yaş arasında sağlıklı herkes kök hücre bağışı yapabilir. Periferik yani vücut dolaşımında olan kandan toplanan kök hücre en sık kullanılan bağış yöntemidir. Kan bağışına benzeyen bu yöntemde, vericiye 4-5 gün boyunca günde iki kez ilaç verilerek kök hücrelerin dolaşımdaki kana karışması sağlanır. Sonrasında kolda yer alan damara takılan kateter aracılığıyla alınan kan, özel bir makineye bağlanır. Yaklaşık 2 ile 4 saat boyunca bağışı yapacak olan kişi makineye bağlı kalır. Bu işlem sırasında verici için risk teşkil eden bir durum yoktur. Alınan kök hücre hemen hastaya verilebilir ya da dondurularak daha sonra kullanılmak üzere saklanabilir. Bir diğer bağış yöntemi ise kemik iliği toplanmasıdır. Bağış işleminden önceki hafta bağışçıdan bir ünite kan alınarak saklanır. Bağışın yapılacağı gün bağışçı genel anestezi ile uyutulur. Pelvis kemiğinin olduğu bölgeye küçük bir kesi açılır ve özel bir iğne ile pelvis kemiğine girilerek kök hücre toplanır. Bağışçı çoğunlukla aynı gün taburcu edilebilir.