Catalog

Hücrelerin biyolojik programlarını yeniden düzenlemek Prof. Dr. Emin Kansu, Hacettepe Üniversitesi Kanser Enstitüsü, eminkansu47@gmail.com 2012 NOBEL TIP/FİZYOLOJİ ÖDÜLÜ 2 CBT 1339/ 14 16 Kasım 2012 012 Nobel Tıp/Fizyoloji Ödülü’ne Cambridge Gurdon Enstitüsü direktörü Sir John B. Gurdon ile Kyoto Üniversitesi ve Kaliforniya Gladstone Enstitüsü’nden Prof. Dr. Shinya Yamanaka layık görüldüler. Her iki bilim insanının olgun (matür) hücrelerin yeniden programlanarak erken kök hücre (embriyonik)’ye dönebileceklerini kanıtlayan önemli buluşları bu yılki Nobel Tıp Ödülü’nün temel gerekçesini oluşturdu. Bu iki değerli araştırıcının olgun hücrelerin “yeniden programlanarak” erken evre “embryoŞEKİL – 2. Somatik kök hücrelerin ve farklılaşma sürecinin tamamnikbenzeri ” hücrelere dönüşebileceklerini l anm as ı i l e ol gun hücr el er i n y apı m ı . göstermeleri kök hücre biyolojisinde bir devrim yaratmış ve gelişim biyolojisinde çok önemli bir dönemin başlangıcı olmuştur. müzde “Somatik Hücre Çekirdek Transferi (SNCT)” olaŞEKİL 1. Döllenmeden sonraki ilk 5 6 gün içinde embriyonik kök hücreler Kök Hücreler: Kök hücreler, canlı orga blastosit içinde iç hücre kitlesini oluşturmakta, bu hücreler daha sonra rarak bilinen teknolojinin temelini oluşturdu. Ian Wilmut nizmalarda tüm doku ve organların oluşma hime yerleşerek fetüsün doku ve organlarını yapmaktadır. grubu koyunun meme dokusundan aldıkları hücrelerle sından sorumlu ve erken dönemde bulunan SNCT tekniğini kullanarak ilk kez 1997 yılında “Dolly” primitif hücrelerdir. Bu hücreler, yaşamolarak bilinen koyunu klonlamayı başardılar. Dolly’den boyu sayılarını sabit tutabilmek amacıyla kök hücre araştırmalarına bir süre ara verilmiş, 2009 yılın sonra inek, domuz ve fare de klonlanabildi. Sir Gurdon sokendileriniyenileme (selfrenewal), değişik dokuları ve matik hücre çekirdeğinin yumurta hücresine nakli ile olda Başkan Obama embriyonik kök hücre araştırmalarının organları yapabilmeleri için farklılaşma yapabilme ve plubaşlatılmasına izin vermiştir. Ancak, güvenliği, tedavilerde gun bir çekirdeğin yeniden programlanarak embriyonik ripotensi (çok kapasiteli) özelliğindedirler. Günümüzde kök hücre evresine dönebileceğini göstermiştir. uygulanabilirliği ve biyoetik konusundaki tartışmalar dekök hücrelerini Embriyonik, Mezenkimal, Erişkin, Kordon vam etmektedir. Bilimsel veriler ışığında günümüzde emProf. Shinya Yamanka’nın Nobel Ödülü Alma GerekKanı ve Uyarılabilir Pluripotent Kök Hücreleri olmak üze briyonik kök hücrelerinin hastalara verilmesi mümkün de çesi ve iPS Hücreleri: 2000’ li yıllarda insan embriyonik re beş grupta incelemekteyiz. kök hücre araştırmalarına getirilen yasal kısıtlamalar araşğildir. Embriyonik Kök Hücreler Embriyonun gelişim süreci, tırıcıları yeni arayışlara yöneltmiştir. Bu dönemde, Kyoto Sir John B. Gurdon’ın Nobel Ödülü Alma Gerekçesi: erkek spermi ile dişinin yumurtasının birleşmesinden sonÜniversitesi’nde Shinya Yamanaka, somatik olgun hücreKök hücreler olgunlaşırken kendileriniyenileme ve pluriraki (fertilizasyon) en erken dönemde başlar. Embriyo kök ye kök hücrede pluripotensiden sorumlu genleri aktararak potensi özelliklerini giderek kaybederler. On yıl öncesine hücreleri 6 hücreden kısa sürede 120160 hücreye ulaşır “ o l gun” hücrelerin “embriyonik” hücre evresine dönebilkadar dokularda bulunan farklılaşmasını tamamlamış ol(Blastosit evresi). Blastositin içinde yer alan 120160 kamesini araştırmaya başladı. Fare kuyruğu derisinden elde gun hücrelerin “hiçbir biyolojik” durumda primitif kök dar kök hücreye “İç Hücre Kitlesi = Inner Cell Mass f ibroblast” hücrelerine pluripotensiden sorumlu ettiği “ hücre özelliği kazanamayacağını biliyorduk. Gelişim biyo(ICM)” adı verilir. Bu hücre grubu daha sonra rahime yer lojisinde olgun somatik hücrelerin leşerek fetüsun gelişimini başlatır (ŞEKİL1), ve bu hücre farklılaşmalarını tamamlamaları neler ektoderm, endoderm ve mezoderm tabakalarını verirdeniyle erken embriyonik evreye ler. Kök hücre gruplarının her biri sorumlu oldukları doku dönemeyecekleri ve tekrar kök hücları oluştururlar ve farklı görevleri olan olgun hücrelere re olamayacakları bilgisi hakimdi. farklılaşırlar. Sir Gurdon, 1962 yılında kurbaOlgun hücreler farklılaşmasını tamamlamış hücreler ğa yavrularının yumurta hücreleriolarak kabul edilir (ŞEKİL – 2). Embriyonik kök hücreler nin çekirdeklerini ultraviyolet önce ara dönem hücre grubu olarak tanımlanan “Progeni(UV) ışını ile yok ettikten sonra, tör” hücreleri, sonra da farklılaşarak olgun hücreleri verirbaşka bir kurbağa yavrusunun bağırler. Bu farklılaşma biyolojisinin en güzel örneğini kan yasak yüzeyi hücresinin çekirdeğini pımından sorumlu kök hücrelerin farklılaşarak alyuvarları, çekirdeksiz kalan yumurta hücresini akyuvarları ve trombositleri yapımında görmekteyiz. içine yerleştirdi. Bağırsak epitelinin Embriyonik kök hücrelerin farede varlığını 1971 yılın somatik olgun hücre olması nededa Sir Martin Evans göstermiş, Mario Capecchi ve Oliver niyle çekirdeğin yerleştiği yumurta Smithies ile 2007 Nobel Tıp Ödülünü paylaşmıştır. Madihücresi içinde aynı özellikleri ile son Üniversitesi’nden Jamie Thomson ve Junying Yu da kalması beklenirken bu hücreler ile 1998 yılında invitro fertilizasyon (tüp bebek) artık tüpleyeni kurbağa yavrularının (tadporinden başarıyla elde ettikleri blastositlerin iç hücre kitleles) doğduğu görüldü. İlk kez olgun lerinden ayırdıkları embriyonik kök hücrelerin kültürünü evredeki bağırsak epitel hücresi çeyaparak insan embriyonik kök hücrelerini göstermişlerdir kirdeğinin yeniden programlanarak (ŞEKİL3). (reprogramming), embriyonik hüc ŞEKİL – 3. In vitro fertilizasyon (Tüp Bebek) yöntemi sonrası arda kalan tüplerden Ancak, 2001 2009 yılları arasında ortaya çıkan etik re özelliği kazanabileceği gösterildi. yararlanılarak insan embriyonik kök hücrelerinin laboratuvar şartlarında elde edilve yasal bazı tartışmalar nedeniyle A.B.D.’de embriyonik Gurdon’un bu önemli buluşu günü mesi.