Kan kök hücreleri artık laboratuvarda üretilebilecek: Hematoidlerle insan yaşamının sırları çözülebilir

Bilim insanları, çok erken insan gelişimini taklit eden ve kan kök hücrelerinin üretimini de içeren insan embriyosu benzeri bir yapıyı laboratuvarda yetiştirdi.

Laboratuvarda geliştirilen bu embriyo modeli, araştırmacıların kan kök hücrelerini nakil için üretmesine, ilaçları test etmesine ve lösemi gibi kan hastalıklarını anlamasına yardımcı olabilir.

İnsan kan kök hücreleri, hematopoetik kök hücreler olarak da bilinir ve kırmızı kan hücreleri gibi oksijen taşıyan veya bağışıklık sistemi için kritik olan çeşitli beyaz kan hücrelerine dönüşebilen olgunlaşmamış hücrelerdir.

Cambridge Üniversitesi Gurdon Enstitüsü’nden araştırmacı Dr. Jitesh Neupane, çalışmanın Cell Reports dergisinde yayımlanan birinci yazarı olarak, “Kandan kırmızı rengin kültür kabında belirdiği an heyecan vericiydi, çıplak gözle bile görülebiliyordu” dedi.

Hematoid adı verildi

Bilim insanlarının Cambridge Üniversitesi’nde geliştirdiği embriyo benzeri yapılara “hematoid” adı verildi. Bu hematoidler, laboratuvarda yaklaşık iki hafta süren gelişimin ardından kan üretmeye başlıyor ve insan embriyolarındaki gelişim sürecini taklit ediyor.

Hematoidler kan kök hücreleri üretmesine rağmen gerçek embriyolarda bulunan bazı embriyonik dokulara sahip değil ve daha ileri gelişim için gerekli olan vitellus kesesi ile plasentayı içermiyor.

Gurdon Enstitüsü’nden çalışmanın eş-yazarlarından Dr. Geraldine Jowett şu açıklamalarda bulundu:

• “Hematoidler, özel bağışıklık hücreleri veya adaptif lenfoid hücreler, örneğin T hücreleri, üretebilen ikinci kan gelişimi dalgasını yakalıyor ve bu, sağlıklı ve kanserli kan gelişimini modellemek için heyecan verici fırsatlar sunuyor."

Hastanın vücuduyla uyumlu kan üretebilir

Hematoidlerin geliştirilmesinde kullanılan insan kök hücreleri, vücuttaki herhangi bir hücreden oluşturulabilir; bu da hastanın vücuduyla uyumlu kan üretme potansiyelini ortaya koyuyor.

Laboratuvarda kök hücre üretmenin başka yöntemleri olsa da, bu yöntem doğal gelişim sürecini taklit ediyor ve kök hücrelerin büyümesini desteklemek için ek proteinler gerektirmiyor.

Hematoidlerin büyüme süreci

Araştırmanın bulguları, hematoidlerdeki kan hücrelerinin gelişiminin insan embriyosunun organ ve kan sistemi oluşumunun başladığı yaklaşık dördüncü-beşinci haftaya karşılık geldiğini gösterdi. Bu çok erken yaşam evresi, gerçek bir insan embriyosunda doğrudan gözlemlenemiyor çünkü o sırada embriyo annenin rahmine yerleşmiş oluyor.

Araştırma ekibi, hematoidlerin büyümesinin ikinci gününde kendiliğinden üç germ tabakasına – ektoderm, mezoderm ve endoderm – organize olduğunu gözlemledi. Bu tabakalar, tüm organ ve dokuların, kan da dahil olmak üzere, şekillenmesinde kritik öneme sahip insan vücudu planının temelini oluşturuyor.

Sekizinci günde, sonunda gelişmekte olan bir insan embriyosunda kalbi oluşturacak olan atımlı kalp hücreleri oluştu. On üçüncü günde ise hematoidlerde kırmızı kan lekeleri belirmeye başladı.

Araştırmacılar ayrıca kan kök hücrelerinin çeşitli kan hücre tiplerine, özel bağışıklık hücreleri dahil olmak üzere T hücrelerine farklılaşabileceğini gösteren bir yöntem geliştirdi.