Plastik Cerrahide Kök Hücre Uygulamaları ve Doku Mühendisliği

... konulu sunumlar: "Plastik Cerrahide Kök Hücre Uygulamaları ve Doku Mühendisliği"— Sunum transkripti:

1 Plastik Cerrahide Kök Hücre Uygulamaları ve Doku Mühendisliği
Yrd Doç Dr Alper Sarı

2

3 Amaç Kök hücre kavramının anlaşılması ve doku mühendisliği alanında kök hücre uygulamalarının öğrenilmesi

4 Öğrenim Hedefleri Bu 45 dakikalık ders sonunda katılımcılar
Erişkin ve embriyonel kök hücre tanımlarını yapabilecek Kök hücrelerin elde edilme aşamalarını sayabilecek Kök hücre tedavisinin gelecekte kullanılabileceği alanları sayabilecek Doku mühendisliğinin temel uğraşlarının neler olduğunu sayabileceklerdir

5 Kök Hücre Nedir Tüm çok hücreli organizmalarda bulunan, kendini yenileyebilme (mitotik bölünme) ve değişik hücre tiplerine farklılaşabilme kapasitesine sahip olan primitif hücrelerdir

6 Kök Hücre Nedir Uygun bir ortama yerleşme Çoğalma
Çok sayıda farklılaşmış yeni hücreler oluşturma Kendini yenileme ve idame ettirme Hasarlı dokuyu yeniden oluşturabilme

7 Kök Hücreler Totipotent Pluripotent Unipotent Sınırsız farklılaşma
Erken embriyonel dönem: 4-8 hücreden oluşan blastomerler Pluripotent Birden fazla doku/hücre tipine farklılaşma (≈250) Fertilizasyonun 5. gününden itibaren Unipotent Tek bir yönde farklılaşma

8 Kök Hücreler Embriyonal kök hücreler Erişkin kök hücreler
Totipotent (fertilizasyon sonrası ilk 4 gün) Pluripotent (5’inci günden itibaren) Erişkin kök hücreler Unipotent (fetal ve erişkin hayat)

9 Embriyonal Kök Hücre Zigot → 8 hücreye kadarki blastomerler (totipotent) Sınırsız yenilenme ve farklılaşma kapasitesi Blastokist iç hücre kitlesi (≈30 hücre) (pluripotent) Yenilenme ve farklılaşma kapasitesi çok ↑

10 Embriyonal Kök Hücre İn-vitro olarak fertilizile edilen yumurtalardan oluşan, araştırma amacı ile bağışlanan 4- 5 günlük embriyolardan elde edilir İn-vivo olarak bir kadının uterusunda fertilize olan yumurtalardan elde edilmezler!!!

11 Laboratuvarda Ne Yapılıyor
İç hücre kütlesi hücreleri Kültür ortamı (besleyici tabaka) Proliferasyon ile hücre sayısında artış Subkültür (yeni kültür ortamlarına transfer) “Pasaj” her subkültür döngüsü 6+ ay sonra milyonlarca embriyonik kök hücre Embriyonik kök hücre dizinleri (farklılaşma Ø)

12 Embriyonal Kök Hücre

13 Embriyonal Kök Hücre Laboratuvarda tanımlayıcı testler Farklılaşma Ø
Yüzey antijenleri Kromozom incelemeleri Pluripotensinin gözlenmesi

14 Embriyonal Kök Hücre Farklılaşmanın kontrol edilmesi
(yönlendirilmiş farklılaşma) Kültür ortamının kimyasal yapısı Kültür yüzeyinin yapısı Kültüre edilen hücrelerin genetik yapısı

15 Erişkin Kök Hücre Doku/organlarda farklılaşmış hücrelerle birlikte bulunan farklılaşmamış hücreler Somatik kök hücre Dokudaki kaynakları tam bilinmiyor Dokuda oldukça az sayıda bulunurlar!

16 Erişkin Kök Hücre Kendini yenileme
Ait oldukları doku/organa ait belirli hücre tiplerine dönüşebilme Hasarlı dokuyu yerine koyma Plastisite?

17 Erişkin Kök Hücre Tek bir erişkin kök hücre genetik olarak aynı hücrelerden oluşan bir dizin oluşturabilir Klon Dokuya/organizmaya ait tüm uygun hücre tiplerine farklılaşabilir

18 Erişkin Kök Hücre Normal farklılaşma yolağı
Bulundukları dokuya ait özelleşmiş hücreler Hematopoetik kök hücreler Kan hücreleri Mezenkimal kök hücreler Osteositler, kondrositler, adipositler… Nöral kök hücreler Nöronlar, astrositler, oligodendrositler Epitelyal kök hücreler Deri kök hücreleri

19 Erişkin Kök Hücre Plastisite – transdiferasyon
Bazı erişkin kök hücreler pluripotent Bulundukları dokudan farklı dokulara ait özelleşmiş hücreler Hematopoetik kök hücreler Beyin hücreleri, kas hücreleri Mezenkimal kök hücreler Kalp kası,iskelet kası Beyin kök hücreleri Kan hücreleri, iskelet kası

20 Erişkin Kök Hücre Nakledilebilir mi?
Kemik iliği nakli 30 yıldır yapılıyor Kemik iliğinde en az 2 tip kök hücre Hematopoetik kök hücreler Tüm kan hücrelerinin gelişimi Kemik iliği stromal kök hücreleri Kemik, kıkırdak, yağ, fibröz bağ doku…

21 Erişkin Kök Hücreler Kİ kökenli mezenkimal kök hücreler
Kemik iliğinde 1/50,000 – 1/100,000 sıklıkta MKH/ml Kİ Adipoz kökenli kök hücreler Yağ dokusunun kollejenaz ile muamelesi ile olgun adipositler uzaklaştırıldıktan sonra 1/100 sıklıkta CFU-F ve CFU-AP Yağ dokusunun bol bulunması ve feda edilebilmesi önemli avantajlarıdır

22 Erişkin Kök Hücre Adipoz kökenli kök hücre klonları Adipojenik
Osteojenik Kondrojenik Hematopoetik Endotelyal Hepatosit Nörojenik hücre dizinleri oluşturabilir

23 Farklılıklar Embriyonal Kök Hücre Pluripotent Hücre kültürü kolay
Rejeksiyon riski Erişkin Kök Hücre Sınırlı farklılaşma Hücre kültürü zor Kendi dokusu

24 Kullanım Alanları Yeni ilaçların denenmesi Hücre-bazlı tedaviler
Parkinson hastalığı Tip I diyabet Kalp enfarktüsü Kardiyomiyopatiler Osteoartritler, romatoid artritler Organ yetmezlikleri Uzuv kayıpları

25 Transplante Edebilmek İçin
Kök hücreler tekrarlanabilir bir şekilde Yeterli miktarda doku oluşturabilecek kadar prolifere edilebilmeli İstenilen hücre tiplerine yönlendirilmiş farklılaşma sağlanabilmeli Alıcıda yaşayabilmeli Çevreye entegre olmalı Fonksiyon görmeli Alıcıya zarar vermemeli

26 Doku Mühendisliği Doku Mühendisliği Mühendislik Genetik Cerrahi
Biyoloji

27 Doku Mühendisliği Çeşitli kaynaklardan elde edilen hücrelerin biyolojik ortama uyum sağlayan ve temelde polimerik olan taşıyıcılar üzerinde hücre kültürü laboratuvarında olgunlaştırılması ve hastaya aktarımı

28 Taşıyıcılar Biyolojik Semisentetik Sentetik
Aselüler dermal matriks, kollajen ,aljinat, GAG, fibrin… Semisentetik Kombine materyaller Sentetik PLA, PGA, polietilen, HA…

29 Önkoşullar Kullanılan malzeme Non-toksik Biyogeçimli Non-karsinojenik
Steril edilebilir Cerrahi uygulanabilir Stabil - eriyebilen

30 Kullanılan Hücreler Otojen, allojen, xenojen
Kök hücre naklinin alıcıdaki ret cevabını baskılaması? Embriyonal kök hücreler Erişkin kök hücreler Mezenkimal kök hücreler Adipöz kökenli kök hücreler …

31 Büyüme Faktörleri Taşıyıcı iskeletler içerisinde
Kontrollü salınım yapan mikrosferler Nakledilen kök hücrelerin istenilen yönde farklılaşmalarının sağlanması

32 Plastik Cerrahide Kullanım
Kemik eksiklikleri Pek çok deneysel model MKH’ler HA matriks üzerine ekiliyor Canlı deneklere nakil Kritik boyuttaki segmental kemik defektlerinin onarımı Sınırlı sayıda klinik çalışma MKH’ler poröz seramik taşıyıcılara yüklenmiş Geniş kemik defekti olan 3 hastaya nakil sonrasında başarılı sonuçlar

33 Plastik Cerrahide Kullanım
Kıkırdak eksiklikleri Pek çok deneysel model Eklem kıkırdak defektlerinin onarımı Intervertebral disk rejenerasyonu Floresan işaretli MKH’ler hyaluronan jel taşıyıcılar içinde intervertebral aralığa enjekte edilmiş 28’inci günde %100 hücre sağkalımı

34