Featured Video Play Icon

Organ Yenilemenin Kralı: Semenderler

Aksolotl. Semender ailesinin bir üyesi. Görebileceğiniz en şirin görünümlü hayvanlardan biri. Neredeyse gülümseyen bir yüzü var. Diğer taraftan maalesef nesli tükenmek üzere bu canlıların.

Fakat bize belki de inanılmaz bir miras bırakacaklar. Çünkü bu semenderler yenilenebiliyorlar.

Ruhani bir yenilenme, yeni bir sayfa açmadan filan bahsetmiyorum.

Herhangi bir organı, bir kolu, bir bacağı bir kazaya kurban gittiğinde bu müthiş canlılar bu organları yeniden üretebiliyorlar. Evet. Yeniden çıkıyor. Uzuyor. Eskisinden hiçbir farkı yok hem de. Bir şekil bozukluğu vs olmadan. Tam da olması gerektiği gibi.

Sadece kol bacak da değil. Dişiler yumurtalıklarını yeniden üretebiliyor. Ya da akciğer dokusu zarar gördüğünde. Hatta beyinlerinin bazı bölümleri ve omurilikleri zarar gördüğünde bu kısımları da sadece birkaç hafta içinde yeniden oluşturarak, arkasında herhangi bir iz bırakmadan hayatlarına devam edebiliyorlar.

Hiçbir cerrahi müdahale vs olmadan. Doğanın en inanılmaz canlılarından biri. Ve belki de insanlığın umudu. Organ yenilemesi ile ilgili semenderlerden öğreneceğimiz çok şey var.

Semenderlerin bu özelliği yüz yılı aşkın bir süredir biliniyor. Bazı gizemlerini de biliyoruz aslında. Örneğin bir organı koptuğu zaman bu bölge hemen epitel adını verdiğimiz bir hücre dokusu ile kaplanıyor. Ardından blastema adı verilen bir doku oluşuyor ve buradan da yeni organ yavaş yavaş, bir bitki gibi büyüyor.

Fakat yakın zamana kadar sıfırdan bir bacak çıkarmak için gerekli hücreler ve moleküller ile ilgili çok az şey biliyorduk.

Ancak bu semenderin genomu yakın zamanda haritalandı ve laboratuvarda bu canlının genlerini değiştirme amaçlı çalışmaların geliştirilmesi ile rejenerasyon yani hücre veya doku yenilenmesi konusunda çalışan bilim insanları çok daha fazla bilgi edinmeye başladı.

Şu aşamada bu çalışmalar sayesinde spesifik olarak hangi hücrelerin bu sürece dahil olduğunu biliyoruz ve gerekli kimyasal içerikleri de çıkardık sayılır. Belki de bu sayede önümüzdeki 10 yılda insanlar da semenderler gibi zarar gören dokularını ve belki de organlarını yeniden üretebilecek.

Hatta bilim insanlarına göre artık bu bir olasılık değil sadece zaman meselesi. Ne zaman olur bilmiyoruz ancak ileride mutlaka bu imkana sahip olacak.

Ancak.

Öncelikle. Bir organımızda bulunan hücreler ve dokuları bir orkestrada bulunan enstrümanlara benzetebiliriz. Her bir enstrüman birlikte çalışarak bir senfoni çıkarır ortaya. Ancak bir organı kaybettiğimizde senfoninin ahengi bozulur. Fakat işte bahsettiğimiz semenderin bedeni böyle bir durumda bir sihirbaz gibi bu organı tıpkı henüz embriyo halindeyken oluştuğu gibi oluşturabiliyor.

Ve temel adımlar da şu şekilde. Bir organa bir şey olduğunda dakikalar içinde bu hayvanın kanı pıhtılaşıyor. Saatler içinde deri hücreleri bölünerek olay mahalline hareket ediyor ve bu bölgeyi bir üst deri ile kaplıyor.

Ardından etrafta bulunan dokulardan hücreler de bu mücadeleye katılarak organın zarar gördüğü bölgeye doğru yola çıkıyor. Burada canlı hücrelerden oluşan ve blastema adı verilen canlı doku ortaya çıkıyor. Ve bu doku işte muçizenin gerçekleştiği yer oluyor. Çok acayip gerçekten. Yine doğmadan önce, henüz embriyo iken bacak veya kollar çıkmadan önce nasıl bir çıkıntı ya da bir doku oluşuyorsa aynı süreç tekrar ediyor.

Son olarak bu doku içindeki hücreler yavaş yavaş yeni kol veya bacak için gerekli dokuya dönüşüyor, önce nispeten küçük misal bir bacak ortaya çıkıyor. Ve zamanla tam boyutuna erişerek eskisinden hiçbir farkı olmayan bir bacağa kavuşuyor. İşin garibi daha sonra ne kadar bakarsanız bakın bu hayvanın hangi bacağının koptuğunu anlamanız da mümkün değil. O kadar kusursuz bir süreç bu.

Ancak sürecin detayları ekstra ilginç.

Toronto’da bir araştırma merkezinde biyolog olan Joshua Currie şu çok önemli soruyla bir çalışma yürütüyor. “Bu yenilemeyi sağlayan hücreler tam olarak nereden geliyor?” “Embriyoda kullanılan kıkırdak hücresi adını verdiğimiz ve embriyo döneminden arta kalan kondrositler sorumlu olabilir mi?”

Bunun cevabını öğrenmek için Currie yenilenme sırasında mikroskop ile inceleme yapıyor ve bu süreçte hücreleri renk kodları ile işaretliyor. Bir hayvanın parmak ucundan bir miktar dokuyu kesiyor ve sonrasında yenilemeyi anbean takip ediyor. Ancak sonuçlar çok şaşırtıcı. Embriyoda bulunan kondrositler yani kıkırdak hücrelerinin bu yenileme ile hiç alakası yoktu. Ve kan damarlarını çevreleyen perisit isimli hücreler de yenilemeye yardımcı olmak için çoğalıyorlardı. Ancak bu kadar.

Asıl olay deride bulunan fibroblast isimli hücreler ve  kemiklerin çevresinde bulunan hücrelerle gerçekleşiyordu. Bu hücreler bu kopan uzvun olduğu bölgede tüm gelişimlerini geriye sararak kondrosit ve diğer hücre tiplerine dönüşüyorlardı resmen. Bir başkalaşım. Dönüşüm geçiriyorlardı.

Sorun da buradaydı. Hücreler bunu nasıl yapabiliyorlardı? Genlerin aktif olması ya da olmaması durumu vardır. Bu durumları kendilerini farklı organlar şeklinde ifade etmelerini sağlar. Yani bazı genler örneğin bacak oluşturma kılavuzu gibi çalışırlar. Ve işte bu alakasız hücreler tüm profillerini yeniden düzenleyerek embriyo halindeyken ihtiyaç duyulan hücrelere dönüşüyorlardı.

Bunun üzerine Boston’da rejeneratif biyolog olan Catherine McCusker işleri biraz daha ileri götürerek sıradışı bir çalışma yürütüyor. Yola çıkış noktası da şu. Bu hayvanlarda ortaya çıkacak herhangi bir yaraya gerekli kimyasalları uyguladığımızda istediğimiz organı yetiştirebilir miydik?

Belirli bölgelerde organ büyüme şartlarından biri olan üst deri oluşumu yerine vücudun A vitamini kullanarak ürettiği retinoik asit içeren bir kimyasal karışım kullanan McCusker öncelikle 38 semenderin kolunun üst kısmında küçük bir deriyi alıyor. Bu bölge birkaç gün içinde iyileşmeye başladığında kullandıkları kimyasal karışımı 25 hayvanda yeni bir kol üretmek için gereken blastema dokusunu oluşturuyor. Bir hafta sonra ise retinoik asidi de bu bölgede kullandıktan sonra hayvanların 7sinde kolunun üst kısmında yeni bir kol çıkıyor!

İnanılmaz bir sonuçtu bu. Doğal sürece müdahale etmeden bazı modifikasyonlarla süreci manipüle etmeyi başarmışlardı.

Ancak elbette kullanılan teknik çok mükemmel değildi ve bazı hayvanlarda aynı yara bölgesinden 2 ya da 3 kol çıkmıştı.

Şimdi gelelim tüm bunların bizim için ne anlama geldiğine. Bilim insanları insanların da bir zamanlar bu yenileme kabiliyetine sahip olduğunu düşünüyor. Yani aslında biraz geriye gittiğimizde bu yenileme özelliği bu semenderlerin kazandığı değil de bizim kaybettiğimiz ya da körelen bir özelliğimiz olabilir. Kaldı ki bu semenderler bu konuda yalnız değiller. Bazı solucanlar, balıklar ve deniz yıldızları da bu yeteneğe sahip.

Yani tüm canlıların genomunda bir yerlerde bu yenileme kodu saklı. Kaldı ki embriyo halindeyken zaten bu özelliği sonuna kadar kullanıyoruz. Diğer taraftan bugün bile bir miktar yenileme özelliğine sahibiz. Parmak uçlarımızı, bazı kaslarımızı, karaciğer dokularını ve bir seviyeye kadar derimizi yenileme özelliğine sahibiz.

Fakat iş bir kol ya da bacak gibi büyük organlara geldiğinde işler sarpa sarıyor. Beceremiyoruz.

Bu kadar büyük organların yenilenmesi konusunda yapılan çalışmalar henüz pek yol kat edememiş olsa da Massachusets üniversitesinde bilim insanları görme yetisini kaybeden insanlarda retina yenilenmesi üzerine çalışma yürütüyor. Domuzlar ve hatta insanlarla yapılan bazı testler de mevcut hatta ancak henüz nakledilen hücreler birkaç günden fazla yaşayamıyor. Bu konuda da uzman olan semenderler bize belki bir yol gösterebilir.

Çünkü domuzlarda retina yenilemesi tek başına çalışmazken bu semenderden alınan hücreleri de eklediklerinde çok daha uzun yaşadıklarını görmüşler.

Diğer taraftan size başka inanılmaz bir özelliğinden bahsetmedim bu sevimli hayvanların. Bu semenderlerin kansere yakalanma riski insanlarla karşılaştırıldığında tam 1000 kat daha düşük.

Hatta bu alanda çalışmalar Türkiye’de Prof. Dr. Gürkan Öztürk öncülüğünde yürütülüyor. Kentucky Üniversitesinden 300 kadar semenderi araştırmalar yapmak için kurmuş olduğu Rejeneratif ve Restoratif Tıp Araştırmaları merkezine getiren Öztürk 30’a yakın bilim insanıyla birlikte Hayvanlar üzerinde yüksek yenilenme becerilerinden dolayı insanlar için sinir sistemi, doku ve organ hastalıkları ile kalp ve damar hastalıklarına yönelik  yeni tedavi yöntemleri geliştirme üzerine araştırmalara odaklandıklarını söylüyor. Ayrıca şunları söylüyor “Örneğin trafik kazasında omuriliği zedelenmiş, kopmuş bir insan, ömür boyu felce mahkum demektir. Şu anda hiç bir tedavisi yok. Biz, bu hayvanın omuriliğinin nasıl tamir olduğunu bulabilirsek, buradan çıkacak sonuçları insanlarda yeni tedavi yöntemleri olarak kullanabiliriz. Bu hayvandan elde edeceğimiz omurilik hücrelerinin farenin omurilik hasarına fayda edip etmeyeceğini test edeceğiz. Hayvandaki iyileşme kapasitesini, insana yakın bir memeli modeline taşıyabilecek miyiz, onun üzerinde çalışıyoruz”.

Bununla birlikte az önce de bahsettiğim gibi kansere yakalanma riski inanılmaz düşük bu hayvanların. Bununla ilgili olarak Öztürk ayrıca şunları söylüyor:   “Bir hücre, hem embriyonik oluyor hem de nasıl kansere yakalanmıyor? Bu hayvanlarda kanseri engelleyici birtakım mekanizmalar olmalı. Şimdi bunun üzerinde çalışmalara başladık. Bu hayvanda kanserden koruyucu bir mekanizma var mı, şimdilik bunu merak ediyoruz.”

Türkiye’de bu tip çalışmaların yürütülüyor olması ayrı bir sevinç kaynağı benim açımdan. Umarım tüm çalışmalarında en kısa zamanda başarıya ulaşırlar ve insanlığa müthiş bir hediyeyi biz vermiş oluruz. Takip ediyor olacağım tüm çalışmaları.

Fakat bu sevimli hayvanların hikayesi bize başka şeyler de söylüyor gibi. Bir oyun gibi. Bazı oyunlarda bilirsiniz tüm bilmeceyi çözecek olan şifreyi hiç tahmin etmediğiniz bir yerde bulursunuz. Doğa da sanki böyle çalışıyor.

İhtiyacımız olan tüm cevaplar orada bir yerde. Doğanın kalbinde. “Nesli tükensin banane” dediğimiz canlıların kodlarında belki de tüm sorunlarımızın çözümleri yatıyor olabilir. Ve biz umursamadığımız için tüm cevapları kaçırıyor olabiliriz. Biraz cehaletten, biraz da bencillikten.

Doğaya neden iyi davranmamız gerektiğini, bu dünyanın, evrenin sadece bizim olmadığını anlamamız için sadece bakmamız gerektiğini gösteren örneklerden birisi.

Ve bu videoda da bir noktada bahsettiğim “dna anahtarı” adını verdiğimiz genlerin aktif olup olmama durumu ile ilgili sıradışı bir alandan da ileride mutlaka bahsedeceğiz. Tüm hastalıkları bir kenara atabilecek, kimi insanların neden bazı becerilerde çok daha üstün olduğunu ve bu becerileri bizim de ya da çocuklarımızın da elde edebilmesi, insanların daha sağlıklı ve uzun ömürlü yaşamasını sağlayabilecek bir alandan. Epigenetikten bahsedeceğiz yakında…

Ve elbette çok daha fazlası için mutlaka takipte kalın ve bebarbilim’e patreon ya da youtube üzerinden destek olmayı unutmayın. Sizin sayenizde, hep birlikte toplumsal bir değişim başlatabiliriz. Ancak desteğiniz çok önemli.

Şimdiden çok çok teşekkürler.

Ve her zaman olduğu gibi.

Tekrar görüşene dek.

İyi ki varsınız.

Sevgiler…

Kaynaklar:

Some Salamanders Can Regrow Lost Body Parts. Could Humans One Day Do the Same? | Innovation | Smithsonian Magazine

https://www.news-medical.net/news/20191010/Human-regenerative-capacity-discovered.aspx

https://www.ntv.com.tr/teknoloji/turk-bilim-insaninin-yeni-umudu,g1JlhHWprUCvyv8lHmejNQ

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir