Karadeniz Teknik Üniversitesi (KTÜ) Medikal Cihaz Tasarım ve Üretim Uygulama ve Araştırma Merkezi (METAM) araştırma görevlisi Dr. Tuğba Topal, Amerikalı bilim insanlarının da arasında bulunduğu heyetle birlikte, Parkinson hastalığına çözüm arıyor.

Dokudan canlı organoid (minyatür organ) üretimi yaparak Parkinson hastasından alınan hücre örneğini kök hücreye dönüştürüp, beyinde dopamin hormonu salgılayan nöron hücresi üretmeyi başaran heyet, Parkinson gibi ‘nörodejeneratif’ (sinir hücrelerinin zamanla fonksiyonlarını kaybedip ölmesi)’ hastalıklara kalıcı çözüm bulmayı ve geliştirdikleri bu teknikle deneylerde kobay hayvan kullanımını ortadan kaldırmayı hedefliyor. Dr. Topal, “Amacımız, hayvan deneylerini ortadan kaldırıp tamamen insan hücresi ve 3 boyutlu şekilde çalışmaları devam ettirip, ilaç testlerinde de deneyebilmek” dedi.

Amerika’nın Michigan Üniversitesi’nde, KTÜ METAM’da görevli Dr. Tuğba Topal’ın da aralarında bulunduğu 11 kişilik heyet, 65 yaş sonrası insanlarda daha fazla görülen, el titremesi, hareketlerde yavaşlama, konuşma ve davranış bozukluğu gibi sorunlara neden olan Parkinson hastalığının tedavisine kalıcı çözüm için çalışma yürütüyor. Parkinson hastasından alınan deri hücresini, kök hücreye dönüştüren nörolog, kimya mühendisleri ve biyomühendisler, beyinde eksikliğiyle Parkinson’a neden olan nöron hücrelerini laboratuvar ortamında üretti. Elde edilen nöronları, insan sağlığına zararsız ve vücutta eriyen, iskele görevi gören polimer plakalara tutunduran bilim insanları, nöronları çoğaltıp büyüterek dopamin hormonu salgılatmayı başardı. Parkinson hastalığının kalıcı tedavisinde gelecekte umut olacak çalışma, makaleye dönüştürülerek bilim dünyasıyla paylaşıldı. Çalışmalarının, ‘kişiselleştirilmiş tıp’ alanında önemli bir adım olduğunu belirten bilim insanları, bu çalışmalarıyla Parkinson hastalığını tedavi etmeyi ve üretilen ‘organoid’ler sayesinde deneylerde kobay hayvan kullanımını ortadan kaldırmayı amaçlıyor.

‘DIŞARIDAN NÖRON HÜCRESİ VERİLİNCE VÜCUT REDDEDİYOR’

Dr. Topal, Michigan Üniversitesi’nde çalıştığı dönemde Parkinson hastalarının tedavisinde umut ışığı olabilmek için orta beyin üretmeye çalıştıklarını söyledi. Parkinson hastalığının oluşumu ve yaptıkları çalışma hakkında bilgi veren Dr. Tuğba Topal, “Nöronlar kendilerini yenilemediği ve dopamin üretemediği için bu eksiklikten dolayı Parkinson hastalığı ortaya çıkar. Dışarıdan alınan bir hücreyi hastaya verdiğinizde hastanın vücudu bunu kabul etmiyor. Örneğin, kalp nakli yapıldığında hemen kabul etmiyor veya bunu 12 senede bir değiştirmek zorunda kalıyorsunuz. Bunun yerine biz, hastadan alınan hücreyi kök hücreye dönüştürüyoruz. Deriden aldığımız hücreyi önce kök hücreye dönüştürüp sonra istediğimiz hücreye dönüştürebiliyoruz. Bunu nöron, kalp, deri hücresi veya istediğimiz her hücreyi hastaya özel olarak yeniden yapabiliyoruz. Parkinson hastasında da dışarıda dopamin üreten başka bir hastanın nöronunu verince vücudu bunu reddedecek. Eğer bunu hastadan alıp yine hastaya geri verirsek genetik kodu bunu tanıyacak ve vücudu kabul edecek” dedi.

‘VÜCUDA GİRDİĞİ ZAMAN ERİYEBİLEN, ZARAR VERMEYEN, UYUMLU BİR POLİMERDİR’

Nöron hücresi üretimi ve çoğaltma aşamalarını anlatan Dr. Topal, “Hastadan küçük bir deri hücresini aldık, laboratuvarda kök hücreye dönüştürdük. Yazıcıda 3 boyutlu olarak çıkardığımız ‘scaffold’ dediğimiz iskeleye benzer yapıdaki polimerlerin, polimerin üzerine koyup büyütmeye başladık. Büyüdükten sonra da bunu dopamin üretecek nöronlara dönüştürmeye başladık. Çalışmada ‘PLGA’ türü polimer kullandık, bunlar Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından onaylıdır. Vücuda girdiği zaman eriyebilen, vücuda zarar vermeyen biyolojik olarak uyumlu bir polimerdir. Hastaya tek tek nöron hücresi vermektense bağ halinde hepsi üretilmiş olarak büyük bir ortamda vermekti. ‘PLGA’ da zamanla vücut ısısında eriyip hastaya zarar vermeyeceği için bu polimeri tercih ettik” diye konuştu.

'PARKİNSON HASTALIĞINA BU GİBİ ARAŞTIRMALARLA ÇÖZÜM BULACAĞIZ'

Dr. Topal, çalışmalarıyla hem Parkinson hastalığının tedavisi hem deneylerde kobay hayvanı kullanılmasını ortadan kaldırmayı, hem de ‘kişiselleştirilmiş tıp’ alanını geliştirmeyi hedeflediklerini belirterek, “Umuyorum ki Parkinson hastalığına bu gibi araştırmalarla birlikte çözüm bulacağız. Sadece Parkinson değil, Alzheimer, kalp yetmezliği gibi hastalıklar da var ve bu tür araştırmalar sıcak konular. Yapmaya çalıştığımız bu küçük organcıklar, hayvan deneylerinin de yerine geçebilecek. Buradaki amacımız insan hücresini kullanıp benzetmeye çalışmak ve hayvan deneylerini ortadan kaldırıp tamamen insan hücresi ve 3 boyutlu şekilde devam ettirip ilaç testlerinde de deneyebilmek. Yine tamamen insan hücreleriyle devam edip tedaviyi kişiye özel yapmak istiyoruz. Örneğin, bir kişinin kolon kanseri modelini 3 boyutlu ortamda taklit edebilirsek, ilaç testlerini hastaya özel olarak test edip, kişiselleştirilmiş tıp alanında devam etmek istiyoruz” ifadelerini kullandı.