Ciltte doku mühendisliği son yıllarda çok yol kat etmiştir, ancak büyüyen basit 2D doku doku hücrelerinden, saç folikülleri, bezleri ve diğer organ sistemlerine bağlanan komple, karmaşık bir 3D organı yeniden oluşturmak için ilerlemek için mücadele etmektedir.
Şimdi, Japonya’daki araştırmacılar tarafından ve dergide yayınlanan yeni bir çalışma, cilt biyomühendisliği ve rejeneratif tıpta önemli bir adım atmış gibi görünüyor.
Deri, bir dizi işlevi yerine getiren karmaşık bir organdır. Su geçirmezdir, yastıklama sağlar, daha derin dokuları korur, atıkları boşaltır ve ısıyı düzenler. Bunun olması için, karmaşık bir 3D doku mimarisinde bir takım sistemler birlikte çalışmak zorundadır.
Kobe’deki RIKEN Gelişimsel Biyoloji Merkezi’nde (CDB) bir organ yenileme laboratuarı yürüten araştırma lideri Dr. Takashi Tsuji şöyle diyor:
“Bugüne kadar, cildin regülasyondaki önemli rolünü yerine getirmesine izin veren kıl folikülleri ve ekzokrin bezleri gibi cildin önemli organlardan yoksun olması nedeniyle suni cilt gelişimi engellenmişti.”
Araştırmacılar makalelerinde, fare sakız hücrelerinden nasıl kök hücreler yaptıklarını açıkladılar ve bunları laboratuardaki saç köklerinden ve yağ bezlerinden oluşan karmaşık cilt dokularında kullanmak için kullandılar.
Sebasöz bezler, cildin yumuşak, pürüzsüz ve su geçirmez kalmasına yardımcı olan yağlı maddeleri salgılar. Saç folikülleri ile birlikte, “iç organ sistemi” nin önemli bir bölümünü oluştururlar – dış ve iç deri arasındaki karmaşık doku tabakası.
Tam işlevli ciltte, eklem sistemi sinirler ve kas lifleri gibi diğer organ sistemlerine bağlanır.
Araştırmacılar, 3D kök hücre kaynaklı deri dokularını canlı farelere yerleştirdiler ve bu bağlantıları oluşturduklarını gösterdi.
Çalışmaları, yanık kurbanları ve yeni cilde ihtiyaç duyan diğer hastalar için fonksiyonel cilt nakli oluşturmaya yönelik önemli bir adım olduğuna inanıyorlar.
İmplantlar normal cilt gibi gelişti
Çalışma için, ekip fare sakız hücrelerini kök hücre benzeri bir duruma dönüştürmek için kimyasallar kullanmıştır. Embriyonik kök hücreler gibi, sözde uyarılmış pluripotent kök (iPS) hücreleri, vücuttaki hemen hemen her hücre tipine farklılaşma potansiyeline sahiptir.
Onları kültür içinde büyüttüklerinde, araştırmacılar, embriyonik vücut (EB) olarak bilinen bir hücreye doğru gelişen iPS hücrelerini buldular – gelişmekte olan bir embriyonun bazı benzerliklerini taşıyan hücrelerin bir 3D yığını.
Araştırmacılar, EB’leri kasıtlı olarak zayıflamış bağışıklık sistemleri ile farelere implante ettiler. EB’ler, giderek gelişmekte olan bir embriyoda olduğu gibi kompleks deri dokusuna dönüşürler.
Dokular farklılaştıktan sonra, ekip daha sonra onları farelerin ilk grubundan çıkardı ve onları başka bir fare grubunun deri dokusuna nakledildi. Bu implantlar normal olarak eklem dokusu olarak gelişti.
Araştırmacılar ayrıca, implante dokuların dokular arası dokuya dönüştükçe, çevredeki sinir ve kas dokuları ile normal bağlantılar kurduklarını ve normal olarak işlev görebildiklerini buldular.
Yazarlar, başarılarının temel özelliklerinin Wnt10b sinyalinin kullanılması olduğunu belirtmektedir. Bu yolun, yağ dokusu, kemik, deri ve diğer organlara dönüşen kök hücrelerin kontrol edilmesinde rol oynadığı iyi bilinmektedir. Wnt10b sinyallemesinin daha fazla sayıda saç folikülüne nasıl yol açtığını not ederler, bu da mühendislik dokusunun normal cilt gibi olmasını sağlar.
Tsuji şu sonuca varır:
“Laboratuarda gerçek organları yeniden üretebilme hayaline daha da yaklaşıyoruz ve ayrıca bu yöntemle yetiştirilen dokunun kimyasalların hayvan testlerine alternatif olarak kullanılabileceğine inanıyoruz.”
Bu arada, yakın zamanda, çocuklarda, gözlüklü lensleri çıkaran ancak lens kapsüllerini ve kök hücreleri sağlam bırakan katarakt ameliyatından sonra yeni göz merceklerini yeniden canlandıran Çin deneyi şeklinde rejeneratif tıp için ileriye doğru önemli bir adım daha öğrenmişti.
