Fonksiyonel İnsan Karaciğer Hücreleri Üretildi

Karaciğer, insan vücudundaki en büyük iç organdır ve metabolizmanın gerçekleştiği temel yer olarak görev yapar. Karaciğerin %85’ini oluşturan karaciğer hücreleri ilaç endüstrisinde yapılan çalışmalarda hepatotoksisite, ilaç reaksiyonları ve ilaç klirensini değerlendirmek için kullanılmaktadır.

İlginç bir şekilde karaciğer hücreleri in vivo ortamda hızlıca rejenere olabilmesine rağmen, antik Yunanlılar tarafından Prometheus mitolojisinde de bahsedildiği gibi, bu kapasitelerini vücut dışına çıktıklarında kaybederler. Şimdiye kadar laboratuvar ortamında karaciğer hücresi üretme çabalarının sonucunda sadece çok az metabolik fonksiyonu olan ölümsüz kanser hücreleri üretilebildi. Metabolik yeteneklerini kaybetmemiş karaciğer hücreleri üretebilmek bilimsel açıdan ulaşılması istenen bir hedef olarak yerini korumaktaydı.

Hebrew Üniversitesi’nde çalışmakta İsrailli ve Upcyte teknolojileri şirketinde çalışan Alman bilim insanlarının ortak çalışması sonucunda laboratuvar ortamında karaciğer hücresi sayısının arttırılırken metabolik fonksiyonlarını kaybetmemeleri amaçlandı.

Alman Kanser Araştırma Merkezi’nin yapmış olduğu çalışmalara göre HPV E6 ve E7 proteinleri araclığıyla, onkostatin M’e yanıt olarak hepatositler hücre siklusu arrestinden kurtularak prolifere olabilmektedir. Daha önceki çalışmalarda hepatositler kanseröz bir şekilde kontolsüzçe çoğalırken, bu çalışmada sadece onkostatin M’e yanıt vermeleri ve metabolik fonksiyonlarını korumaları sağlandı. Onkostatin M’e yanıtla oluşan proliferasyon 33 ile 49 saatte gerçekleşmektedir. Onkostatin M ortamdan uzaklaştırıldığında ise hücre ölümü ve hepatik diferansiasyon 4 gün içinde gerçekleşmekte, yani yüksek derecede fonksiyonel hücreler oluşmaktadır.

Bu yönteme "upcyte işlemi adı verilmiş ve her karaciğer izolasyonundan 1015 hücre (kuadrilyon) oluşmasına yol açacak şekilde 35 kez popülasyon katlanması sağlanmıştır. Buna kıyasla sağlıklı bir karaciğerden sadece 109 hücre (milyar) alınabilmektedir.

Bu yöntemin en güçlü yanlarından biri çok sayıda kaynaktan hepatosit üretilmesine izin veriyor olması böylece hastadan hastaya değişkenlik ve kişiye özgü toksisitenin de çalışılmasına olanak tanımaktadır. Bu yöntemle farklı ırklardan çok sayıda hepatosit çoğaltıldı ve her türlü enzim fonksiyonunun orijinal hücre ile benzer şekilde korunduğu görüldü. 23 farklı ilaca karşı orijinal hepatositlere benzer toksisite görüldü.

Bu buluş karaciğer üzerine yapılmış olan tüm çalışmalar açısından bakıldığında bir devrim niteliği taşımaktadır. Bu kadar yüksek sayıda fonksiyonel karaciğer hücresi üretilmesiyle viral hepatit, ilaç toksisitesi ve karaciğer kanseri gibi birçok karaciğer hastalığı üzerine çok daha düşük maliyetlerle çalışılabilecek. Bu yöntem sayesinde biyo-yapay karaciğer projesinin gerçekleşmesi için mükemmel bir kaynak bulunmuş olabilir.