Embriyonik Kök Hücreleri Ne Vaat Ediyor?

Yaklaşık 20 yıldan beri insan embriyosu üzerindeki çalışmalar, epey bir tartışmadan sonra, hem biyolojik kavramları yeniden şekillendirmeye hem de kliniğe taşıma aşamasına gelmek üzeredir. İnsan embriyonik kök hücreleri ilk defa 1998 yılında üretilmiştir. “Hayatlarının başlangıcındaki bu hücrelerin DNA’larında yeniden programlama yaparak diyabeti tedavi edebilir miyiz?” sorusuyla başlayan araştırmalar, insan genlerinin nasıl çalıştırıldığı ve hangi genlerin, hangi muhtemel dokuların gelişmesine vesile olduğu sorularına kaymış ve bunun için embriyonik kök hücrelerinin kullanılması ve hatta “eksik veya kusurlu” bir gen varsa, bunu değiştirip yeniden programlama yapılması konusuna dayanmıştır.¹

Genetik ve embriyolojik temel araştırmalarda en önemli tartışma konuları biyoetik üzerinedir. “İnsan olma yoluna girmiş bir döllenmiş yumurtanın (zigot) genetik programına müdahale edilebilir mi, edilirse bunun sınırları ne olmalıdır? İnsan Allah’ın yarattığı en mükemmel varlık ise buna müdahale hakkımız var mıdır? Eğer bu hakkı kendimizde görüyorsak, bu Allah’ın yarattığını beğenmemek veya itiraz etmek olmaz mı?”gibi sorular, Müslüman olsun, Hristiyan olsun, birçok inanan bilim insanını da meşgul etmektedir.

Embriyonik kök hücreler, canlı organizmanın gelişmeye nasıl başladığı konusunda bugüne kadar sahip olmadığımız mükemmel bir bilgi kaynağı olmuştur. Kâinatın yaratılışının başlangıcıyla ilgili temel bilgiler edinmek için Big Bang’a (Büyük Patlama) geri dönen astronomlar gibi, biyologlar da her biri bir mucize olan canlıların, tek bir orijinal hücrenin içindeki moleküllerin, art arda gelen planlı değişmelerle, yeni şekiller alışlarını ve yeni fonksiyonların ortaya çıkışının, birbirini tetikleyen baş döndürücü gelişmelere nasıl sebep olduğunu araştırmaktadır. Yapılan çalışmalarla bilim insanları, başlangıç dönemindeki embriyonik hücrelerin, çeşitli doku ve organları meydana getirecek 200’den fazla hücre tipine nasıl dönüştüğünü öğrendi. Kaza sonucu harap olmuş bir dokuyu yeniden üretmek için hangi moleküllerin kullanılabileceği hakkında yapılan çalışmalar çok artmıştır. Meselâ trafik kazasında beli kırılmış ve omuriliği kesildiği için ömür boyu felç olarak kalması muhtemel bazı hastalarda, omuriliği teşkil eden sinirlerin yeniden büyütülüp tamir edilmesi için yapılan çalışmalar, tekerlekli sandalye ile hayatını devam ettiren birçok hasta için ümit kaynağı olmaktadır. Aynı şekilde Parkinson ve diyabet için de yapılan çok sayıda çalışmada elde edilen ilk neticeler ümit verici olup ayrıca yeni yayınlanan bir raporda, yaşa bağlı Makula Dejenerasyonu(körlüğe sebep olan bir hastalık) olan ve gözleri görmeyen iki kişinin daha iyi görmesinin sağlandığından bahsedilmektedir.²

Başlangıç Çalışmaları

1981 yılında, araştırmacılar fare embriyoları kültüründen kök hücrelerini elde etmeyi başardılar. Kısa bir süre sonra da müthiş bir gizli potansiyel ihtiva eden hücrelerin çoğalabileceğini ve 200’den fazla hücre tipine farklılaşabileceğini gördüler.^3-4Daha sonra Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde biyolog James Thomson ilk defa maymunlarda kök hücre elde etti.⁵Aynı araştırmacı üç yıl sonra, kısırlık tedavisi için bağışlanmış fakat kullanılamamış embriyolardan ilk defa insan embriyonik kök hücrelerini elde etti.⁶

Embriyonik kök hücrelerin elde edilmesi ve üzerlerinde çalışmalar yapılması başta dinî çevreler olmak üzere insanın kutsiyetini önemseyen birçok inançlı bilim insanının tartışmalarını alevlendirdi. İddialara göre, artık laboratuvarlarda insan embriyoları üzerinde denetimsiz çalışmalar yapılmakta, embriyolar belli bir büyüklüğe kadar geliştirilip dokular ve organlar şekillenirken, deneyler belli bir seviyede kesilerek embriyolar öldürülmektedir. 2001’de ABD Başkanı George W. Bush, kök hücre çalışmalarının etik olarak sakıncalı olduğunu söyleyerek hükümet fonlarını kısıtlama yoluna gitti. Almanya ve İtalya dâhil olmak üzere birçok ülkede, embriyonik hücrelerin oluşturulması tamamen yasaklandı. Bazı ülkelerde ise araştırmalar bütün hızıyla sürmekteydi. Nitekim Avustralya, Singapur, İsrail, Kanada ve ABD’deki araştırmacılardan, kök hücrelerinin sinir hücrelerine, bağışıklık sistemi hücrelerine ve kalp hücrelerine dönüştürüldüğüyle ilgili haberler gelmeye başladı.⁷

Daha sonra vücut hücrelerinin çekirdeklerinin Dolly isimli koyunun klonlanmasında kullanıldığı gibi yumurta hücresinin içine aktarılıp elde edilen yeni hücreler, veren kişinin genomunun aynısı olduğundan, o hücrelerin DNA’sından kişiye ait çeşitli doku ve organların üretilmesi gündeme geldi. Tıpkı bir araç veya makinenin yedek parçalarının üretilip bozulan veya hasar gören parçanın yerine kullanılması gibi, insan organizması için de yedek organların üretilip kullanılması konuşulmaya başlandı. Aslında “yeni bir insan yaratmak” gibi saçma iddialar olmasa, bir kişinin kendi DNA’sından böbreğini, akciğerini veya kalbini üretip aynı kişiye nakletmenin hiçbir sakıncası olmaz ve organ nakillerindeki doku reddi gibi büyük bir problem de çözülmüş olur.

Kök hücrelerin sahip oldukları DNA’larının gerçekten sadece arızalı veya kusurlu genleri çıkarılıp yerine sağlıklı genler konulabilirse, insanlığın âciz kaldığı birçok genetik hastalığın tedavisi rahatça yapılmış ve kusurlu gen taşıdığı için çocuk sahibi olmaktan kaçınan birçok ebeveyn için de bu büyük bir müjde olacaktır.

Tam Zamanında ve Gerektiği Miktarda

Embriyonik kök hücreler döllenmiş yumurta hücresinin önce 2, sonra 4, 8 ve 16 hücreye bölündüğü erken dönemdeki hücrelerdir. Her biri mevcut DNA programındaki şifrelerin işleyişine göre farklılaşarak yepyeni hücre tiplerine dönüşüp çoğalırlar, bir taraftan da dokular teşkil edilir ve organlaşma başlar. Buradaki en esrarlı ve mucizevî husus, bir kök hücreye tesir ederek onu yeni bir hücre tipi olmaya yönlendirecek moleküllerin tam gerektiği zaman ve miktarda sentezlenmesidir. Bilim insanlarının şu an odaklandıkları husus, hangi molekül bir hücreye bağlandığında onu sinir, kas veya kemik hücresi olmaya yönlendirdiğini anlamaktır. Bazı genetik hastalıklarda DNA’daki mutasyon sebebiyle eksik olan genlere bağlı olarak gelişmeyen dokuları takip ederek bu şifreler ve moleküller anlaşılmaya çalışılmaktadır.

2000’li yıllarla beraber başlayan rejeneratif tıp(yenileyen, tamir eden tıp) başlığı altında gelişen yeni sahanın temeli, kök hücrelerinin yüksek potansiyelinden istifade ederek eksik veya arızalı dokuların tamiri veya işlemeyen bir metabolik sürecin işleyişi için gerekli zincirdeki eksik halkayı tamamlama üzerine kurulmuştur. 2006 yılında, Japonya’daki Kyoto Üniversitesi’nde kök hücre biyoloğu Shinya Yamanaka, yetişkin fare hücrelerini embriyonik bir duruma dönüştürmeyi başardı.⁸Ertesi yıl, insan vücut hücreleri de embriyonik kök hücrelerine dönüştürüldü.^9,10Süreç geliştikçe, teorik olarak embriyonik kök hücrelerinin her türlü hücre tipine dönüştürülebileceği ve genetik olarak bazı eksikliklere maruz kaldığı için hasta olacak embriyoların tedavisi için büyük ümitler vaat ettiği kabul gördü.

Ancak en önemli problemlerden biri bu hassas hücreleri kültür ortamında yaşatmaydı. 2007’de Yoshiki Sasai, büyütmüş olduğu hücre kolonilerini besleyip büyüten Rock inhibitörü¹¹olarak adlandırılan bir molekülü keşfetti. Yeni hücre kolonileri üretme başarısı %27’ye çıktı. İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden Parmar, Parkinson hastalığının tedavisi için embriyonik kök hücrelerinden yeni nöronlar üreterek “yeni bir altın çağa” girildiğini ifade etti.

Hücreleri hızlı ve güvenilir olarak üretebilecek teknikler geliştirdikçe bu hücrelerin kansere dönüşme riskinin de çok az olduğu görülmüştür. Embriyodan elde edilmiş veya somatik hücrelerden dönüştürülmüş kök hücrelerinden kan trombositleri yapmaya çalışan Tokyo Üniversitesi’nden kök hücre biyoloğu olan Hiromitsu Nakauchi,“Her hücre tipine dönüştürülebilecek hücrelerdeki bu gizli gücün ve dengenin, bu kadar mükemmel şekilde nasıl kontrol edildiğini henüz bilemiyoruz”demek zorunda kalmıştır.

Mucizevî Çeşitlendirme

Kök hücre üretme ve besleme teknikleri kolaylaştıkça araştırmacılar artık dokuları ve organları büyütüp şekillendirmenin peşine düştüler. Deri gibi kendi şekli olmayıp altındaki kas ve kemiklerin şeklini alan örtü epiteli ve bağ dokusu bir cam petri içinde bile üretilip yanık veya eksik derili bölgeye nakledilebilir. Şu anki hedef, böbrek veya kalb gibi, belirli bir şekli olan ve çok sayıda farklı dokudan yapılmış organların üretilmesidir. Eğer her hücre bölünmesinde ve farklılaşmasındaki doğru sinyal molekülleri bulunabilirse ve tam zamanında gerektiği yerde, gerektiği miktarda kullanılması kolaylaşırsa, her türlü dokunun yer alabileceği organlar da üretilebilir. Ohio’daki Cincinnati Çocuk Hastanesinden James Wells gibi araştırmacılar, ilaçların bağırsaktaki tahribatını test edebilmek için normal bir insan kullanmak yerine, kök hücreden üretilmiş kısmî bağırsak parçaları geliştirmiş ve belki de yakın bir gelecekte üretilen tam bir bağırsak, bir hastaya nakledilebilecektir.

2004 yılında, Chicago’da genetik bir hastalığı olduğu bilinen şahsın sağlıklı çocuk sahibi olabilmesi için tüp bebek çalışmaları yapan doktorlar, oluşturulan embriyolardan kök hücre serileri üretmeye başladılar. Talasemi, Huntington hastalığı, Marfan sendromu, kas distrofisi ve diğer genetik hastalıkların ortaya çıkışıyla ilgili hücre seviyesinde modeller oluşturdular.¹²2007’de Fragile X sendromu olarak bilinen irsî bir rahatsızlığın yol açtığı zihnî bozuklukları tetikleyen moleküler değişiklikleri bastırmak için embriyonik kök hücrelerini kullandılar.¹³

Araştırmalar, dokuların başlangıcındaki uyarılmış çok potansiyelli (mezenşimatik) hücrelerin, hastalıklar açısından embriyonik hücrelerden daha fazla ümit vaat ettiklerini gösteriyor; çünkü bunları yönlendirerek eksik ve hasarlı dokuyu tamir etmek daha kolaydır. Ancak genetik bir hastalıkta bazı kusurlu genleri sağlıklı olanlarla değiştirip o hastalığı temelden çözmek için şüphesiz ki embriyonik dönemin başlarında elde edilmiş hücreleri kullanmak gerekir.

Vücudun içinde henüz farklılaşmamış ve depolanmış halde bekleyen kök hücreleri de uygun uyarıcı moleküller yardımıyla aktif hâle getirilerek hastalıkları tedavi etme gayretleri devam etmektedir. İlk planda birçok nörodejeneratif hastalık başta olmak üzere, pankreas hücresi üreterek şeker hastalığını engelleme, Parkinson’u durdurma, gözdeki makuladejenerasyonu gibi 10 kadar hastalığı tedavi etme düşünülmektedir.

Cambridge’deki Harvard Kök Hücre Enstitüsünden Douglas Melton, 15 yıl boyunca embriyonik kök hücrelerini insülin üreten β-hücrelerine dönüştürmek için çalıştı. Glikozu algılayan ve insülin üreten pankreatik hücreler üretti ve bunları tip-1 diyabetli hastaların insülin enjeksiyonlarına olan bağımlılıklarını sona erdirmek için nakletmeyi umuyor. Ancak son engel olarak bu hücrelerin, hastanın bağışıklık sistemi tarafından yok edilmemesi için sisteme tanıtılmaları kalmıştır.

Klinik bakımdan uyarılmış çok potansiyelli hücrelerin, embriyonik hücrelerden daha avantajlı olduğunu düşünülmektedir, çünkü hasta ile aynı DNA’ya sahip olan hücre ve doku üretilmekte, böylece nakledildikleri zaman bir bağışıklık reaksiyonuna sebep olmamaktadır. Ancak tip 1 diyabet dâhil olmak üzere çoğu genetik hastalık için hastanın kendi hücrelerinde aynı mutasyonun bulunması, bir problem olarak durmakta ve bu hücrelerin nasıl temizlenerek değiştirilebileceği üzerinde düşünülmektedir.

Diğer bir problem ise maliyet meselesidir. Çok potansiyelli bir hücre serisinin hazırlanmasının yaklaşık 1 milyon dolara mal olacağı söylenmektedir. Ancak maliyetin düşeceği ve Parkinson hastalığının tedavisi için hücrelerin geliştirilmesi beklenmektedir. Bu hastalığın sebebi, sinirler arasında irtibatı sağlayan nörotransmitter madde ve dopamin kaybı olarak bilinmektedir. Bazı şirket ve klinikler, dopamin üreten nöronların yerine kök hücreleri kullanmak üzere çalışmaktadır.

Maküler dejenerasyon tedavisi bu sahada popüler bir hedef olmuştur. Çok potansiyelli uyarılmış hücrelerin bir parçasının hasarlı göz retinasına nakledilmesiyle uygulamadan bir yıl sonra, hastalar yavaş da olsa okuma kabiliyetini yeniden kazanmışlardır.¹⁴

Sınırlar ve İmkânlar

Bu tip çalışmalarda bazı itirazların olması gayet normaldir. Genler ve embriyolarla oynamanın, hem etik hem de sağlık açısından belli riskleri vardır. Bu konuda iki teşvik edici unsur vardır. Peygamber Efendimizin (sallallâhu aleyhi ve sellem) her hastalığın çaresinin bulunacağı hususundaki hadis-i şerifi bu konuda çok önemlidir. Diğer bir husus ise insanın yeryüzünde halife kılınmasıdır. Allah’ın insana akıl, merak, ilim ve irade gibi sıfat, hususiyet ve kabiliyetler vererek bütün varlıklardan üstün kılması ile birlikte Kur’an-ı Kerim’deki “Akıl etmezler mi? Düşünmezler mi? Tefekkür etmezler mi?”gibi ifadelerin kâinat kitabının okunmasını teşvik etmesi göz ardı edilemeyecek bir husustur.

Burada üzerinde durulması gereken mesele, kibirle “Biz de yaratabiliriz” gibi bir densizliğe girilmemesidir. Fıtrata ve insanın mahiyetine aykırı bir şekilde genlerle ve hücrelerle oynayarak kendi kısır ilmiyle yeni bir şeyler ortaya koyma girişimleri küstahlıktır. İnsanın aslî mahiyetini bozmadan mutasyonlu genlere veya kaza sonucu oluşan doku kayıplarına bağlı arızaların tedavisi için yapılan çalışmalar ise Allah’ın (celle celâluhu) sanatını ve azametini anlama açısından faydalıdır.

Dipnotlar

1. Sagi, I ve ark. (2016): Derivation and differentiation of haploid human embryonic stem cells. Nature. 2016 Apr 7; 532(7597):107-11.
2. da Cruz, L. ve ark. (2018): Phase 1 clinical study of an embryonic stem cell–derived retinal pigment epithelium patch in age-related macular degeneration. Nature Biotechnology doi:10.1038/nbt.4114. March 19.
3. Martin, G. R. (1981): Isolation of a pluripotent cell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc. Natl Acad. Sci. USA 78, 7634–7638.
4. Evans, M.J., Kaufman. M.H. (1981): Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature. 1981 Jul 9;292(5819):154-6.
5. Thomson, J.A. ve ark. (1995): Isolation of a primate embryonic stem cell line. Proc Nat. Acad. Sci. U S A. 15; 92(17):7844-8.
6. Thomson, J.A. ve ark. (1998): Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science. 1998 Nov 6;282(5391):1145-7.

7. Murry, C.E., Keller, G. (2008): Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development. Cell. Feb 22;132 (4): 661-80.

8. Takahashi, K., Yamanaka, S. (2006): Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006 Aug 25;126(4):663-76.
9. Takahashi, K. ve ark. (2007): Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. Nov 30;131(5):861-72.
10. Yu, J. ve ark. (2007):Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science.Dec. 21;318(5858):1917-20.
11. Watanabe, K. ve ark. (2007): A ROCK inhibitor permits survival of dissociated human embryonic stem cells. Nat. Biotechnol. Jun;25(6):681-6.
12. Verlinsky, Y. ve ark. (2005): Human embryonic stem cell lines with genetic disorders. Reprod Biomed Online. Jan;10 (1):105-10.
13. Eiges, R. ve ark. (2007): Developmental study of fragile X syndrome using human embryonic stem cells derived from preimplantation genetically diagnosed embryos. Cell Stem Cell. Nov;1(5):568-77.
14. Dimos, J.T. ve ark. (2008): Induced pluripotent stem cells generated from patients with ALS can be differentiated into motor neurons. Science. Aug 29;321(5893):1218-1221.