K K H CRE 2012 mo gk769.03 KB
advertisement
Kök Hücre Biyolojisi Prof. Dr. Gönül KANIGÜR Prof. Dr. Melek ÖZTÜRK Kök hücre nedir? • Kök hücreler organizmanın tüm dokularını ve organlarını oluşturan ana hücrelerdir. • Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler *sınırsız bölünebilme ve kendini yenileme, *organ ve dokulara dönüşebilme yeteneğine sahiptir. Kök hücreler tüm çok hücreli organizmalarda bulunur Kök hücreler • Erişkin hayvanların farklılaşmış hücrelerinin çoğu bölünemez • Eğer bu hücreler kaybolursa • daha az farklılaşmış ve kendi kendini yenileyen kök hücrelerin proliferasyonu ile onların yerine yenileri oluşur Kök hücreler • Erişkin dokuların çoğunda bulunur. • çoğalma yeteneğindedir • Farklılaşmış hücreleri yaşam boyunca yeniler • Kök hücreler çoğu dokunun devamlılığında kritik bir rol oynar Kök hücre Kök hücrelerin farklılaşma süreci • Yavru hücreler oluşturmak üzere bölünürler • Yavru hücrelerden biri kök hücre olarak kalır. • Diğeri ise bölündükten sonra farklılaşır. Progenitör hücre Farklılaşmış hücre 1 – simetrik kök hücre bölünmesi 2 - simetrik kök hücre bölünmesi 3 - progenitör bölünme; 4 - terminal farklılaşma Kök hücre Progenitör hücre Farklılaşmış hücreler • Embriyo gelişimi sırasında kök hücreler, özelleşmiş embriyonik dokular şeklinde farklılaşır. • Yetişkin organizmalarda kök hücreler (progenitör hücreler) vücudun tamiri ve eksilen hücrelerin yerine konulmasında iş görür. Örn: kan,deri veya sindirim sisteminde olduğu gibi Dönüşüm özelliklerine göre 5 tip kök hücre vardır 1. 2. 3. 4. 5. totipotent pluripotent multipotent oligopotent unipotent-progenitor cells • Totipotent hücre bütün vücudun tüm organ ve dokularına dönüşebilir. Bu hücreler plasenta ve amniyo kesesi zarları gibi embriyo dışı dokulara da farklılaşma yeteneğine sahiptirler. Gelişimin ileri evrelerinde pulirpotent hücrelere dönüşebilirler. • Pluripotent Embriyonik kök hücreler puliripotent hücrelerdir ve vücüdun herhangi bir hücresine dönüşebilirler. Plasenta hariç • Multipotent hücreler gelişmenin daha ileri evresine ait hücrelerdir ve özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilirler. • Oligopotent kök hücreler sadece birkaç hücre tipine dönüşebilirler • Unipotent hücreler sadece kendine ait bir hücre tipine dönüşebilir Oluştuğu kaynağına göre Kök Hücre tipleri • Embriyonik kök hücreler ; blastosistlerin iç hücre kitlesi ve morula evresi hücreleri • Fötal kök hücreleri ; Fetusun organlarında bulunur, abortus materyelin gonadlarını oluşturacak dokulardan elde edilir • Göbek kordonu ve plasenta kök hücreleri • Yetişkin Kök Hücreler Yetişkin dokularında bulunur (somatik ve germ soyu kök hücreler) • Kanser kök hücreleri Erişkin ve Embriyonik kök hücrelerin karşılaştırılması • Erişkin kök hücrelerden organizmanın tüm hücreleri elde edilemez. • Büyümesi ve çoğalması için uzun zaman gereklidir. • Kolay elde edilemezler. (birçok dokuda bu hücreleri bulmak oldukça zordur) • Embriyonik Kök hücrelerden tüm hücreler elde edilebilir. • Kültür ortamında kolaylıkla üretilebilir. • Erişkin kök hücrelerin bölünme ve değişim potansiyelinin oldukça düşük olması ve zor elde edilmesi nedeniyle ,embriyonik kök hücreler tercih edilir 1-Embriyonik Kök Hücreler • Embriyonik kök hücreler, erken dönemdeki memeli embriyosundaki kök hücrelerden elde edilmektedir • in-vitro ortamda sınırsız ve farklılaşmadan çoğalma kapasitesine sahiptirler. Embriyonik kök hücrelerinin özellikleri a) Bu hücrelerin implantasyon öncesindeki (preimplantasyon ) embriyondan elde edilirler, b) Uzun dönem farklılaşmadan çoğalabilme özellikleri vardır, c) Uzun dönemler boyunca kültürde tutulduktan sonra bile her üç embriyonik germ tabakasının türevlerini oluşturabilme potansiyelleri vardır. Embriyonik kök hücrelerinin özellikleri • Embriyonun “Erken morula safhasından”, “blastosist iç hücre kütlesinden” üretilir, • İnsanda erken embriyo dönemi olan blastosist , 4-5 gün içinde 50-150 hücre sayısına ulaşır. • Bu pluripotent hücreler üç germ yaprağını oluşturur ektoderm-endoderm-mezoderm • Bu tabakalardan tüm vücut gelişir. • Embriyonik kök hücreler pluripotent hücrelerdir; vücutta yaklaşık 200 hücre tipine dönüşebilirler. EKH Uygulama Alanları • EKH ler Hasarlı doku ve hücrelerin yerine konması için rejeneratif tıp ta en uygun kaynak olarak kabul edilmektedir. • EKH leri pluripotent olduğundan vücudun özel hücrelerine dönüştürülmesi için uygun farklılaşma sinyalleri uygulanmalıdır. • Sakıncası: TEROTOMA oluşumu. Kanserleşme tehlikesi 2- Yetişkin Kök Hücresi : YKH • Birçok yetişkin kök hücresi multipotenttir ve sınırlı farklılaşma kapasitesine sahiptir. İsimlendirilmeleri genellikle kendilerinin doku orijinlerine göre yapılır. Örneğin: • • • • Mezenkimal kök hücresi Yağ hücresi kaynaklı kök hücreler Endotel kaynaklı kök hücre Diş pulpa kök hücresi • YKH bir çok organ ve dokuda bulunur. Dokudaki sayıları çok düşüktür Örneğin; Beyin, kemik iliği, kan damarı, iskelet kası, diş, kalp, pankreas, testis, ovaryum epiteli, deri, barsak, karaciğer ve çevre kanı Kanser Kök Hücresi (KKH) • KKH tümörlerin ve hematolojik kanserli hücrelerin içinde bulunur. Kanser hücresi üretebilme özelliğine sahip. Metastaza neden olabilirler KKH tespit edilen kanser tipleri Beyin Meme Kolon Ovaryum Pankreas Prostat Melanoma Multiple Myeloma Kök Hücre Üretimi • ilk embriyonik kök hücre kültürü, 1998 yılında erken embriyonun iç hücre kümesinden (blastosist) yapılmıştır. • Embriyonik kök hücrelerin farklılaşmadan kendini yenileyebilmesi için birçok faktörün denge içinde olması gerekmektedir. • In-vitro olarak farklılaşmayı kontrol etmek için kültür ortamında destek hücreler ve sitokinlerden yararlanılır Erişkin kök hücrelerin medikal uygulamaları • Erişkin kök hücrelerin hasarlı dokuları onarabilme yetenekleri vardır. • Klinik tıpta kullanılır (Kemik iliği nakli) • Birçok hastalığın tedavisinde kullanılabilirler; Diyabet, Nörodejeneratif hastalıklar;Parkinson, Alzheimer Kıkırdak hasarları,Karaciğer hastalıkları Bir çok kanser tedavisinde, Kemoterapinin yan etkisine alternatif yol olarak kullanılabilmektedir Kök Hücre Tedavi Yolları Kök hücre kaynağı olarak • kemik iliği, çevre kanı, göbek kordon kanı ve fötal karaciğer kullanılabilir. • Allojenik (ALLO). İnsandan insana, • Otolog (OTO). Kişinin kendisinden alınan KHnin, kendisine tekrar verilmesi • Zenojenik (ZENO).Farklı türler arasında, havyandan insana, • Sinjenik (SİN). tek yumurta ikiz kardeşten yapılan nakil. Kök Hücre Uygulama Alanları • Kemik iliği nakli • Epitel kök hücrelerinin yanık ve yaralarda klinik kullanımı, Deri nakilleri • Karaciğer rejenerasyonu • “Rejeneratif Tıp” Parkinson hastalığı, • Süt Dişlerinden Kök Hücre eldesi Kök hücre uygulamasının olası riskleri Doku uyuşmazlıkları meydana gelebilir. Embriyonik kök hücrelerin çoğalmaları kontrol altına alınamazsa kanser oluşabilir ETİK: Embriyonun oluşumundan itibaren erişkin bir insan gibi saygı görmesi gerektiğini düşünülürse embriyo üzerinde kök hücre çalışması kabul edilemez Kısa tarihçe • 1908 – İlk “KÖK HÜCRE” terimi Rus histolog Alexander Maksimov (1874–1928) hematoloji toplantısında (Berlin) önerdi. İlk hematopoetik kök hücre tanımı. • 1963 - Ernest A. McCulloch ve James E. Till Toronto Universitesi fare kemik iliği hücrelerini kendini yenileyebildiğini gösterdiler • 1968 – SCID ta ilk kemik iliği transplantasyonu. • 1978 – Hematopoetik kök hücreler ilk kez kordon kanında keşfedildi. • 2007 - Wake Forest Üniversitesi ve Harvard Üniversitesinde ilk kez amniyotik sıvıda kök hücre tespit edildi • 2007 - Fare embriyonik hücrelerinde gen transferi tenikleri kullanarak transgenik fare üretikleri için • Mario Capecchi, Martin Evans, Oliver Smithies Tıp-Fizyoloji NOBEL ÖDÜLÜ aldılar • 2008 – Tek bir insan kılından Embriyonik-benzeri kök hücre tespit edildi • Kasım 2010 İlk embriyonik kök hücre tedavisi uygulandı
