İnsanlar da, tıpkı yüzergezerler ve geyikler gibi, hasarlı ya da yıpranmış organlarını yenileyebilen canlılar kervanına yakında katılabilir. Bunun için öncelikle organın oluşumunda etkili olan gelişme sürecinin yeniden devinime geçirilmesi gerekiyor...

Böbreklerimiz de tıpkı ağaçlar gibi gelişir. Bir tomurcukla başlayıp, daha sonra dallanıp budaklanırlar. Gelişme sürecini tamamlayan organda yaklaşık bir milyon ‘dal’ ya da minik tüp bulunur ve bunlar kana karışan zehirli maddelerin dışarıya atılmasında etkili olurlar...

Peki hasarlı böbreklerimizin kendi kendilerini onarmalarının yolu bulunabilir mi?

Böbrek gelişimini başlatan ve yönlendiren kimyasal sinyallerin belirlenmesi suretiyle onarım sürecinin istendiğinde devreye sokulabileceğine inanan araştırmacılar, bunun başka organlar için de geçerli olabileceğine dikkat çekiyorlar.

Bunlardan biri, Kaliforniya Üniversitesi gelişimsel biyoloji uzmanlarından Sanjay Nigam.

Araştırmacılar bedende kimi dokuların yeniden yaşama geçirilmesinin yollarını bulmaya çalışıyorlar.

Onarıcı tıp şimdilerde altın çağını yaşıyor.

Kök hücre terapisi

Doku mühendisliği

ve hatta

Yabancı organ nakillerinin yakında yaşamımıza girmesiyle birlikte hasarlı ya da yıpranmış organların yenilenmesi düşü de giderek bir gerçekliğe dönüşecek.

Uzmanlar bu yolda büyük bir ilerleme kaydedildiğine, bir yöntemin şimdiden insanlar üzerinde denenmeye başladığına dikkat çekiyorlar.

Kendini yenileyenler

Bilim insanları birçok hayvanın sahip olduğu onarım yetisine yıllarca hayranlık besledi. Yassı kurtlar, deniz hıyarları, balık ve yüzergezerler iç organlarını yenileyebiliyor, dahası bacaklarını bile belli ölçüde onarabiliyordu.

Gelgelelim, kuş ve memelilerin ataları evrim sürecinin bir aşamasında bu yeteneklerinin büyük bir bölümünü yitirmişti. Insanoğlu şimdi yalnızca birkaç doku ya da organını tam olarak yenileyebiliyor.

Bunlar arasında, dörtte biri zarar görmemiş olmak koşuluyla karaciğer, derinin en üst katmanı ve çocuklarda tırnağın kökünden uzanan parmak ucu yer alıyor.

Memelilerdeki bu kısıtlı yenileme yetisi, hücrelerin büyük bir bölümünün geriye dönüşü olanaksız biçimde özelleştirilmiş, ya da farklılaştırılmış olmasından kaynaklanıyor.

Hücre uzmanlaşıyor

Embriyonun ilk aşamalarında hücreler belli bir ayırımdan henüz geçmemiş olduklarından, herhangi bir dokuya özgü özelliklerden yoksundur, ama tüm bu dokulara dönüşebilme yeteneğine sahiptirler.

Ancak embriyon geliştikçe hücreler de giderek farklılaşmaya başlarlar ve sonunda geriye yalnızca birkaç ‘kök hücre’ kalır.

Oysa yüzergezer ve balıklar bu denli kısıtlanmış değillerdir. Söz gelimi bir semender bacağını yitirdiğinde, hasarlı bölgenin bir üst katmanındaki hücreler özel işlevlerinden arınarak kök hücremsi bir yapıya dönüşürler ve bacağın oluşumunda izlenen süreci yeniden başlatırlar.

Peki, memeliler böylesine yararlı bir beceriyi neden rafa kaldırmış olabilirler?

Bu soruya farklı açıklamalar getirilebilir. Kimi uzmanlar kanser riskinin azaltılması, ya da daha güçlü bir bağışıklık sistemi uğruna bu beceriden vazgeçildiğine inanıyorlar.

Yaraları iyileştiren sistem

Bir başka görüş ise, memeliler için yaraların hızla kabuk bağlamasının daha önemli olduğu yönünde. Zarar gören dokuların çoğunda fibroplast adı verilen uzman hücreler hasarlı bölgeye akın ederek çoğalırlar ve yaranın temel bileşkenlerinden biri olan kollagen adlı bir protein salgılar.

O halde, memelilerin yitirmiş oldukları bu onarım sürecinin yeniden yaşama geçirilmesi gibi bir durum söz konusu olabilir mi?

Belli ölçüde olabilir. Çok sayıda araştırmacı doku, ya da zarar gören organların bir bölümünün belli oranda yenilenebileceğine inanıyorlar.

Bu yönde şimdiden olumlu ışık yakan bir organ da böbrek. Bellibaşlı ölüm nedenlerinden biri olan böbrek yetmezliğinin organ nakli dışında tek çözümü diyaliz. Genellikle şeker hastalığı ve yüksek tansiyon nedeniyle ortaya çıkan bu durumda minik tüpleri çevreleyen hücreler epitelyalden-mezenkimüse dönüşüm (EMT) adıyla bilinen bir süreçten geçerler.

Böbrekte büyüme etmeni

Işlevi ve düzeneği tam olarak bilinmeyen bu sürecin sonunda yara dokuları oluşur ve minik tüpler yozlaşmaya başlar.

Birçok ekip EMT sürecinin tersine çevrilmesini öngören bir yöntemle memelilerde böbrek onarımının sağlanmasına çalışıyor. Nigam’ın araştırması nispeten az sayıda sinyal verici molekül, ya da büyüme etmeninin böbrek gelişimini denetlediğini ortaya koyuyor.

Minik tüp gelişimini körükleyen yaklaşık yarım düzine büyüme etmeni bulan ve daha da bulacağına inanan ekip, bunları böbrek hastalarına aktarmak suretiyle onarım sürecini başlatmayı tasarlıyorlar.

Büyüme etmenlerinden bir tanesi onarım sürecini başlatma yönünde şimdiden ümit vaat ediyor.

‘Kemik morfojenik protein-7’ (BMP-7) adı verilen ve ilk olarak bir kemik büyüme etmeni olarak keşfedilen bu madde, macun durumuna getirilmiş haliyle kırık kemiklerin sağaltımına yardımcı olmak amacıyla satılıyor.

Ancak araştırmacılar kısa bir süre önce bunun dölüt aşamasında böbreğin gelişiminde de etkili bir rol oynadığını ortaya koydular.

Zebra balığı kalbi

Elde edilen başarılı sonuçlar yalnızca böbreklerle sınırlı değil. Harvard Üniversitesi’nden Mark Keating önderliğindeki bir ekip geçtiğimiz yıl zebra balığının kalp kasını yenileme yetisine sahip olduğunu ortaya koydu.

Yüzgeç, retina ve omuriliklerini yenileyebildikleri zaten bilinen zebrabalıklarının artık kalp yenileme yetisine sahip ilk omurgalılar oldukları da biliniyor. Bu bulgu insan sağlığı açısından da can alıcı bir önem taşıyor.

Keating, bundan sonra kalbin yenilenmesinden hangi büyüme etmenlerinin sorumlu olduğunu saptamayı amaçlıyor ve bu bileşimlerin insanlarda da benzer bir etki yaratacağına inanıyor.

Bu arada son elde edilen bulgular da memelilerin yenileme yetisini yitirmediklerini, yalnızca bu yetiyi sağlayan sürecin artık etkin olmadığını ortaya koyuyor. Bu yönde somut bir kanıtlar dizisi MRL adıyla bilinen sıradışı bir tür laboratuvar faresinden geliyor.

Fare kulakları

Bu farelerde lupus adlı kendiliğinden bağışık bir hastalığı araştıran Wistar Enstitüsü uzmanlarından Ellen Heber-Katz, hayvanların kulaklarındaki deliklerin yok olduğunu ve üç haftada bunların eski durumlarına döndüklerini gözledi.

Daha sonra yapılan incelemeler farelerin kuyruklarının onda birlik ucunu yenileyebildiklerini, karaciğerlerinin normal farelerden dört kat daha hızlı onarıldığını da gözler önüne serdi. Ancak iki yıl önce elde edilen asıl şaşırtıcı sonuç bu canlıların kalp kaslarını da yenileyebildikleriydi.

MRL farelerinin bu olağanüstü yenileme yeteneği nereden kaynaklanıyordu? Başka türlerle çiftleştirilen MRL farelerinin yavrularını inceleyen Heber-Katz ve başka araştırmacılar bu süreçte en az 14 genin etkili olduğunu ortaya koydular. Heber-Katz bu genlerin yara oluşumunu bir biçimde engellediğine, böylece memelilerde uykudaki yenileme sürecinin devinime geçirildiğine inanıyor.

Büyük karmaşık organlarını sürekli yitirip yenileyen bir doğal memeli örneğini geyikler oluşturuyor. Çoğu geyik türünde her ilkyaz yok olan boynuzlar iki ay içinde yenileniyor. Son derece etkileyici olan bu süreçte büyüme hızı daha iri bir tür olan kızıl geyiklerde günde bir santimetreye ulaşabiliyor.

Ancak geyikler fareler denli kolay incelenemediklerinden, boynuz yenileme sürecinde neler olup bittiği tam olarak bilinemiyor.

Yenileme sürecinin kanseri tetikleyebileceği yönündeki kaygılar yine de memelilerde bu sürecin temelini belirleme yolundaki deneylerin sürdürülmesini engellemiyor.

New Scientist’te yayımlanan yazıda (27.9.03) Keating, er geç hastanelerde yenileyici biyoloji bölümlerinin oluşacağına ve hemen hemen her şey için yenileyici ilaçların piyasaya sunulacağına kesin gözüyle bakıyor.