Biyomühendislik Ürünü Bir T Hücre Fabrikası Kemik İliği Nakli Sonrasında Bağışıklık Sisteminin Canlanmasına Yardımcı Olur Mu?

Kan kök hücre nakli olarak da bilinen kemik iliği nakilleri, lösemi ve HIV gibi enfeksiyonlar gibi agresif hastalıklar için hayat kurtarıcı tedaviler olmakla birlikte prosedür, kan kök hücrelerinin kan ve bağışıklık sistemini sıfırlamak için eşleştirilmiş bir donörden hastaya infüze edilmesini gerektirir. Sağlıklı kök hücreler, bağışıklık hücreleri dahil olmak üzere hastada birçok farklı hücre tipine dönüşmektedir. Hastanın vücudunun nakledilen hücreleri reddetmesini önlemek ve hastalar kendi bağışıklık hücresi üretimini bastırmak için kemoterapi ve radyasyona maruz kalırlar. Bu yoğun tedavi, kemik iliği içindeki normal hücrelerin, T hücreleri üretme yetenekleri de dahil olmak üzere işleyişini tehlikeye atmaktadır. Sonuç ise, derin, uzun süreli, nakil sonrası bağışıklık yetersizliğidir.

Araştırmacılar bağışıklık yetersizliğinin hastaları enfeksiyöz hastalıklar ve greft-konakçı-hastalık gibi komplikasyonlar için risk altına soktuğunu belirtmişlerdir. Şimdi, Harvard'daki biyomühendisler ve kök hücre biyologları, bir kemik iliği nakli sonrası T hücre üretimini arttıran enjekte edilebilir, sünger benzeri bir jel geliştirdiklerini bildirdiler. Bu biyomühendislik cihazı, nakil sırasında deri altına enjekte edilebilir ve bağışıklık hücrelerinin miktarını ve çeşitliliğini artırarak kemik iliği nakli sonrasında bağışıklık sisteminin canlanmasına yardımcı olur. Kök hücre ve rejeneratif biyoloji profesörü, Harvard Kök Hücre Enstitüsü (HSCI) koordinatörü ve makalede kıdemli yazarlar olan David Scadden, Gerald ve Darlene Jordan, T hücre eksikliği ve disfonksiyonun, özellikle nakil ortamlarında hayatı tehdit eden bir mücadele olduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca, araştırmalarının, kök hücre nakli sonrası T hücresi yenilenmesini artırabilecek, uygulaması kolay, kullanıma hazır bir çözüm olduğunu gösterdiğini ifade etmişlerdir.

Vücutta Hücre Fabrikaları Oluşturma Fikri

Harvard John A.Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'nda (SEAS) Robert P. Pinkas Aile Biyomühendislik Profesörü, HSCI bağlı öğretim üyesi ve kağıt üzerinde üst düzey yazar olan David Mooney, vücutta hücre fabrikaları oluşturma fikrinin rejeneratif tıp için kök hücreler bağlamında kullanılabileceğini gösterdiklerini belirtmiştir. Bağışıklık sisteminin yeniden canlandırılması ile ilgili önceki araştırmalar, timusun işlevini geliştirmeye odaklanan bir kemik iliği nakli sonrası, T hücresi üretimi için gerekli organ olduğunu göstermiştir. Mooney, Scadden ve ekibi, kan kök hücrelerinin evi olan kemik iliğine odaklanmış olup sonunda yeni T hücrelerine yol açacak şekilde timusa göç eden hücreleri genişletmek için bir yöntem geliştirmişlerdir. Yaygın lenfoid progenitörler olarak bilinen bu hücreler kemik iliğinde yapılmaktadır. Scadden, hedeflerinin, T hücresi üreten dökümhaneye giriş ürünü gibi bu hücrelerin üretimini, kemik iliği benzeri küçük bir ortam yaratarak arttırmak şeklinde açıklamıştır. Mooney Lab’ın hücre öğretici ipuçları sağlamak için biyomalzemelerin geliştirilmesindeki öncü araştırmalarından faydalanan araştırmacılar, hücrelerin içeri ve dışarı hareket etmesini sağlayan geniş gözeneklere sahip sünger benzeri bir hücre fabrikası tasarlamışlardır.

Araştırmacılar cihazı bir kan kök hücre nakli alan farelerde test ettiklerinde, iskele ile tedavi edilen farelerin bir iskele bulunmayan farelere kıyasla daha hızlı T hücreleri ürettiğini keşfettiler. Eski doktora sonrası araştırmacı ve başyazar olan Nisarg Shah, ayrıca, bu T hücrelerinin nakilden sonra oluşma oranını arttırmakla kalmayıp, oluşan T hücresi tiplerindeki çeşitliliği de artırdıklarını tespit ettiklerini ifade etmiştir. Araştırmacılar ayrıca implante edilmiş iskeleye sahip farelerde, verici hücrelerin hastanın sağlıklı dokularına ve organlarına saldırabileceği greft-konakçı-hastalık sıklığının önemli ölçüde azaldığını bulduklarını belitmişler ve araştırmalarını klinik bir ortamda uygulanacak şekilde büyütmeyi planladıklarını ifade etmişlerdir.