İnsan Genom Projesi'yle birlikte birçok hastalığın tedavisinde yeniliklerden bahsedilmeye başlanmıştır. Bir insanın bütün programının onun her hücresindeki DNA moleküllerine şifrelendiğini bilmemize ve bu bilgiye ait temel kodları da heceleyerek sökmemize rağmen, bu şifreli bilgilerin potansiyel halden görünür hale geçmesinin sırları halen çok kompleksliktir. Biyologlar bütün himmetlerini bir tek hücreden başlayıp 100 trilyon hücreye ulaştırırken aynı zamanda farklılaşan ve yeni özellikler kazanan hücrelerin bölünmelerindeki mükemmel program ve hassas zamanlamaya da dikkati çekmektedirler.
Lâboratuardaki fare kemik iliği hücrelerinin, beyin hücrelerine benzer hücrelere dönüşmesi, bilim dünyasında yeni tartışmalar başlatmıştır. Heyecan verici bu yeni gelişmenin odak noktasında kök hücreleri bulunmaktadır.
Eğer insan vücudunun tedavisi, bir arabanın bozulan parçasını değiştirmek kadar kolay olsaydı, diyabetten (şeker), kalp hastalıklarına kadar birçok hastalık bugün olmayacaktı. Eskimiş, yıpranmış, yaralanmış, yorulmuş bir hücremizin yerine canlı ve taze yeni hücre konabilirse, bugün tedavisi mümkün olmayan hastalıklar kolayca tedavi edilebileceklerdir. Şeker hastalarında bozuk olan pankreastaki hücrelerin yerine yenileri konulabildiği takdirde, şeker hastaları istedikleri kadar şekeri perhiz yapmadan yiyebileceklerdir. Bunlar insana ütopik görünse de, tıp dünyası hemen her hafta gelen yeni haberlerle yeni gelişmelere sahne olmaktadır. Dünyanın en saygın ve en önde gelen dergilerinden Cell, Science, Nature ve Nature Genetik, son sayılarında, kök hücreleriyle ilgili çalışmalara yer ayırmakta, ayrıca konunun politik, kültürel ve ahlâkî boyutlarını da tartışmaktadırlar. 'Kemik iliğinden beyne, kemik iliğinden karaciğere, deriden beyne, beyinden kalbe, kandan beyine', başlıklarıyla yayımlanan bu makalelerde; kök hücrelerinin çok yönlü özellikleri, farelerde yapılan transplantasyon (organ doku veya hücre nakli) çalışmaları, kök hücrelerinden yeni kan damarlarının meydana gelişi, zayıf kemiklerin güçlendirilmesi, beyindeki ve omurilikteki hasarların tamiri rapor edilmektedir. Hâdisenin aslı şudur: erken embriyona (döllenmeden sonraki ilk saatler), fetal dokulara (anne karnındaki embriyonun hücre grupları) ve yetişkinlerdeki bazı dokulara, kendi yapılarını değiştirerek başka tip hücrelere dönüşme kabiliyeti yaratılıştan verilmiştir.
Kök Hücreleri
İnsan öyle mükemmel şekilde yaratılmıştır ki, trilyonlarca hücre ve atom, insanın biyolojik hayatı için beraber çalışmaktadırlar. Bozulan ve eskiyen hücrelerin yerine yenileri yapılmakta, vücuda giren zararlı mikroplarla savaşmak için savunma hücreleri üretilmektedir. Gözümüzdeki hücreler görme, pankreastaki hücreler salgı, akciğerlerimizdeki hücreler solunum için farklılaşmışlardır. İşte vücudumuzdaki bütün hücrelerin ilk ana hücresine 'kök hücresi' adı verilir. Şekilsiz ve yumuşak bir plastik, nasıl ustasının elinde değişik şekiller alabiliyorsa, kök hücreleri de farklılaşmış hücrelere dönüşebiliyorlar. Bilim adamlarının hâlâ tam olarak açıklayamadıkları birçok nokta vardır. İnsan hayatı, erkek ve kadın cinsiyet hücrelerinin bir araya gelmesiyle başlar. Döllenmiş yumurta tek bir hücre olmakla birlikte, vücut sistemlerini meydana getirecek bütün hücreler bu tek hücreden çoğalacaktır. Bu döllenmiş yumurtaya totipotent denir. Mânâsı; her şey olma potansiyeli olan, demektir. Döllenmeden birkaç saat sonra bu totipotent hücre iki eşit parçaya bölünür. Bu iki eşit totipotent hücreden biri alınıp rahim`e yerleştirilirse, canlı gelişimi yine olmaktadır. Genetik olarak aynı olan tek yumurta ikizleri de böyle olmaktadır. İki totipotent hücre bilemediğimiz sebepler çerçevesinde ayrılıp, her ikisi ferdî olarak gelişmektedirler. Döllenmeden dört gün ve birkaç hücre bölünmesinden sonra bu totipotent hücreler farklılaşmaya başlayarak blastocyt denilen içi boş bir küreye dönüşürler. Blastosistte iki tip hücre vardır; biri dış tabaka, biri de kürenin içinde olan iç tabaka. Blastosistin dış tabakasından (throphoblast), dokuz ay boyunca bebeğin beslenmesini ve solunumunu sağlayacak plasenta ve koruyucu chorion tabakası gelişir. Blastosistin iç hücre tabakasından (embriyonik düğüm) göz, kalb, beyin, kaslar, kemikler vs gibi doku ve organlar gelişir. Ancak bunun için iç hücre tabakasının, dış hücre tabakasıyla bir arada çalışması gerekir. Yalnız, tek başına iç hücre tabakasından hiçbir canlı gelişmez. İçteki hücre kümesine, pluripotent hücreler de denir. Bunun mânâsı, çeşitli doku ve hücre tipine dönüşebilen hücre demektir. Pluripotent hücreler totipotent değillerdir. Çünkü pluripotent hücrelerden plasenta oluşamaz. Plasenta olmayınca da canlı gelişimi olmaz.
Pluripotent kök hücreleri, multipotent kök hücreleri denilen biraz daha özelleşmiş hücrelere dönüşürler. Kademe kademe bir nevi ihtisas ve uzmanlaşma safhası geçiren pluripotent hücreler, daha hususî uzman hücreler hâline gelirler. Meselâ; kan meydana getirecek kök hücreleri; oksijen taşıyarak solunumda gerekli olan alyuvarlar, hastalıklarla savaşan akyuvarlar ve pıhtılaşmayı sağlayan trombositler gibi birbirinden farklı hususiyetlere sahip üç ana grupta farklılaşırlar. Deri kök hücreleri çeşitli tipteki deri hücrelerini, kas kök hücreleri de farklı tipteki kas dokularını meydana getirirler. Böyle hususî kabiliyete sahip kök hücrelerine multipotent kök hücreleri denir. Neticede bir tek döllenmiş yumurtadan milyarlarca farklı hücre oluşur.
Pluripotent kök hücreleri erken gelişim döneminde bulunmalarına rağmen, multipotent kök hücreleri çocuklarda ve yetişkinlerde bulunabilmektedirler. Meselâ, üzerinde en çok çalışılmış kan kök hücrelerini ele alalım. Kan kök hücreleri her insanın kemik iliğinde bulunur. Bazen çok az miktarda kanda da bulunabilirler. Bu kök hücreleri hayatî öneme sahiptirler. Ömür boyu bu kök hücreleri çeşitli tipteki kan hücrelerine dönüşerek hayatın devamını sağlarlar. Kırmızı kan hücresinin (alyuvar) ömrü ortalama 120 gündür. Eğer kök hücreleri olmasaydı insanın ömrü de belki 120 gün olacaktı. Çünkü insan alyuvarsız bir an bile yaşayamaz.
Blastosistin iç hücre tabakasından oluşan pluripotent kök hücrelerine embriyonik kök hücreleri (embriyonic stem cell) de denilmektedir. Kök hücreleri, klonogenik yani çoğaltılabilme kabiliyetleri yüzünden çok özel bir ehemmiyete sahiptirler.
Kök Hücreleri Nasıl Elde Edilir?
Şu an için, kök hücrelerini elde etmek için iki kaynak vardır. Birinci metotta kök hücreleri doğrudan blastosistin iç hücre tabakasından elde edilirler. Bu metot kısırlığa karşı çalışan in vitro fertilizasyon (vücut dışı döllenme) kliniklerinde, tüp bebek elde etmek için kullanılmaktadır. Anne babanın müsaadesi alınarak uygulanan bu teknikte blastosistin totipotent iç hücreleri, özel hazırlanmış ortamlarda çoğaltılarak pluripotent kök hücreleri elde edilmektedir. İkinci teknikde, kök hücreler düşük veya sonlandırılmış gebeliklerden elde edilmektedirler. Bazen de hayvan deneyleri kullanılır. Kamuoyunun yakından tanıdığı ve klonlama metodu ile elde edilen Dolly örneğinde olduğu gibi, kök hücreleri klonlama ile de elde edilebilmektedir. Vücut hücresi çekirdek nakli adı verilen bu klonlama (çoğaltma) metodunda, normal bir hayvanın yumurta hücresi alınır. Bu hücrenin DNA ve RNA gibi genetik maddesinin olduğu çekirdeği yumurta hücresinden çıkarılır. Çekirdeği alınan hücrede besinler ve embryon gelişimi için gerekli maddeler vardır. Daha sonra sperm ve yumurta dışındaki başka bir vücut hücresi alınarak, çekirdeği alınmış yumurta hücresi ile birleştirilir. Bu yeni hücre artık totipotent bir hücredir. Totipotent hücre hemen blastosist hâline geçer. Blastosistin iç hücrelerinden de pluripotent kök hücreleri oluşur.
Kök Hücrelerinin Muhtemel Uygulama Alanları
Temel bilimler açısından kök hücreleri insan gelişimi sırasında olan kompleks ve bir hayli girift olayları anlamamıza hizmet ederler. Bu çalışmanın maksadı, hücre özelleşmesi sırasında karar mekânizmasının maddî sebeplerinin açıklığa kavuşmasıdır. Elbette bir hücrenin kas mı, kemik mi olacağına ilahî kudret karar veriyor. Ama ilahî ilim ve kudretin yaratılıştaki tecellisi, daima maddî sebepleri perde yaparak, örtülü mucizeler şeklinde ortaya çıkmaktadır. Günümüzde bu işlerin maddî arka plânında genlerin olduğunu biliyoruz. Ancak kök hücrelerini harekete geçiren, onların çalışmasını hızlandıran, yavaşlatan veya durduran maddî faktörleri hâlâ bilinmemektedir. İnsan vücudunda çalıştırılan genler, hayat için vazgeçilmez olan proteinleri sentezlemektedirler. Ama çok küçük miktarlardaki uyarıcı proteinlerin ihtiyaç duyulan yerde ve olması gerektiği kadar, tam vaktinde hazırlandığı ile ilgili bilgiler henüz çok eksiktir. Kanser ve doğum kusurları gibi birçok hastalığın sebebi, bu hücrelerin farklılaşarak uzmanlaşma mekânizmalarındaki farklılaşmadan doğan arızalarda görülmektedir. Hücrelerin belli vazifelere uygun olarak uzmanlaşmaları sistemleri anlaşıldığı zaman, birçok hastalığın da önüne geçilebilecektir. Meselâ, hücreye anormal olması için giden protein molekülüne ait sinyal, normale çevrildiğinde hücre anormalleşmeyecektir.
Kök hücrelerinin, yeni ilâçların gelişiminde ve ilâçların test edilmesi safhasında kullanılması düşünülmektedir. Kök hücreleri bu deneylerde kullanılabilirse, çok farklı hücrelere de aynı deneyler uygulanabilecektir. Kan hastalıkları ile ilgili bir ilâç, kan kök hücrelerinde, kas hastalıkları ile ilgili bir ilâç da kas kök hücrelerinde denenebilecektir. Eğer bu ilâç, kök hücrelerinde müspet bir netice verirse, hayvan ve insan deneylerine geçilebilecek.
Kök hücreleri için diğer bir uygulama sahası, kusurlu ve bozuk hücrelerin yerine sağlam hücre ve dokuların üretilmesidir. Birçok hastalığın tedavisi arızalı hücrelerin değiştirilmesiyle mümkün olabilecektir. Parkinson, alzheimer, omirilik yaralanmaları ve sinir tahribatlarına bağlı felçler, kalb hastalıkları, şeker hastalığı, eklem rahatsızlıkları, osteoporoz ve romatizmanın, kök hücrelerinden yararlanılarak tedavisi düşünülmektedir.
Sağlıklı kalb kas hücrelerinin nakli, kronik (müzmin) kalb hastaları için umut vaat etmektedir. Kök hücrelerinden elde edilen kas hücreleri arızalı kalbe nakledildiğinde (fareler üzerinde yapılan çalışmalarda), kalb normal fonksiyonuna dönmektedir.
Tip1 şeker hastalarında pankreasın insulin üreten adacık hücreleri bozulmuşlardır. Yeni hücrelerin nakliyle insanda en küçük protein hormonu olan (51 aminoasitten yapılmış) insülin salgılanması normale dönebilecektir.
Bütün bu gelişmelere rağmen yine de her şey güllük gülistanlık değildir. Daha alınacak çok yol vardır. Öncelikle hücre özelleşmesinin mekânizması tam olarak açıklanmalıdır. İkinci olarak immün reaksiyon olarak bilinen, vücudun yeni hücre ve organları kabul etmemesi, vücut dışına atması hâdisesinin de üstesinden gelinmelidir. Üçüncü olarak da şu anda birçok kişinin göz ardı ettiği, hâdisenin etik boyutudur.
Bilim dünyası kök hücreleri ile uğraşırken, politikacılar da bu konuya izin verilip verilmemesini tartışmaktadırlar. İngiltere; embriyonik kök hücreleri ile çalışmaya ve klonlamaya izin veren tek ülkedir. Bizzat ülkenin başbakanı bu konuya tam destek vermektedir. Japonya ve Almanya'da bu tür çalışmalar şu an yasaktır. Avustralya'nın bazı eyaletlerinde kök hücreleri ve insan üremesiyle ilgili klonlama çalışmaları yasaklandığı hâlde, bazı eyaletlerde serbesttir. Amerika'da genel olarak yasak olsa da, bazı özel durumlarda özel izinler alınarak çalışmalar yapılabilmektedir. NIH (Milli Sağlık Enstitüsü) destekli araştırmacılar, kök hücreleri ile çalışma yetkisine sahipler.
Örnek Çalışmalar Ve Gelecek İçin Plânlar
Standford Üniversitesi araştırmacılarının Science dergisinde yayınladıkları bir çalışmada, beyine enjekte edilen kemik iliği hücrelerinden sinir hücrelerine benzer hücreler oluşmuştur.
Nature dergisindeki bir çalışmada ise, kemik iliği nakli yapılan kadınlarda, kemik iliği hücrelerinin karaciğer hücrelerine dönüştüğü gözlenmiştir. Hattâ erkeklerden kemik iliği alan kadın hastalarda Y kromozomu görülmüştür. Bilindiği gibi Y kromozomu erkeklere has bir kromozomdur. Bu kromozomun kemik iliği hücrelerinden farklılaştığı düşünülmektedir. Benzer neticelere, fareler üzerinde yapılan deneylerde de rastlanmıştır.
Yine Science dergisindeki bir yayında, kemik iliği hücrelerinin beyin hücrelerine ve kas hücrelerine dönüşebileceği gösterilmiştir.
Tıp dünyasında kök hücrelerinin en çok kullanılacağı sahanın nörolojik (beyinsinir) bilimler olacağı tahmin edilmektedir. Çünkü birçok hastalığın temelinde sinir hücrelerinin kaybı veya ölümü vardır. Parkinson hastalığında dopamin adlı kimyevî maddeyi sağlayan, hücreler; alzheimer hastalığında asetilkolin üreten hücreler ve amyotrophic sclerosis de kasları harekete geçiren sinir hücreleri ölmektedir. Felç, travma ve omurilik yaralanmalarında da sinir hücrelerinin kaybı vardır. Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerde, kök hücreleri ile başarılı neticeler alınmıştır.
Kök hücre çalışmaları, sağırlığın tedavisini çözecek gibidir. Sağırlık; genetik, mikrobik veya darbeler neticesinde sesi alan iç kulaktaki hücrelerin kaybıyla ortaya çıkan bir durumdur. Pluripotent kök hücreleri ile üretilen sağlıklı işitme hücreleri, eskileri ile değiştirildiğinde sağırlık problemi kalmayacaktır. Ancak burada da bütün kök hücre çalışmalarında olduğu gibi önemli bir engel vardır: Kök hücrelerini, hususî vazifelendirilmiş hücrelere dönüştüren sinyal nedir? Bu mekânizma nasıl çalışır? Öncelikle bu sorular cevaplandırılmalıdır. Nasıl oluyor da bir kök hücre, daha sonra bir göz, kulak, kalb, kas ve kan gibi yüzlerce farklı hücreye dönüşüyor? Bilim dünyası şimdi bu sorulara cevap arıyor; sorular cevaplandıkça çalışmalar büyük bir ivme kazanacak, birçok hastalık da inşaallah tedavi edilebilecektir.
İleride tedavisi düşünülen diğer bazı hastalıklar şunlardır: Böbrek hastalıkları, yarık damak, yarık dudak, kanser, alerji, mikrobik hastalıklar, göz ve deri hastalıkları.
Böylesi ümitler vaat etmesine rağmen, suiistimale açık olan bu mesele, her konu da olduğu gibi kötü niyetli insanlara karşı tedbir alma gereğini hissettirmiştir.
İnsan klonlama çalışmalarının gayrî ahlâkî olduğunu düşünen uzmanların baskısıyla da yapılan, "insan klonlamasını yasaklayan kanun, Bush ve yönetimi tarafından Amerikan Senatosu'nda 26 Nisan 2001 tarihinde kabul edildi. Her ne maksatla olursa olsun, vücut hücresi çekirdeği transferi metodu ile kanunu ihlâl edenlere, 1.000.000. dolar para cezası ve 10 yıla kadar hapis cezası verilebilecek. Science dergisi, haberi "Yokolan Kök Hücreleri, Yokolan Bilim" başlığıyla, hükümeti suçlayarak kamuoyuna duyurdu. Buna rağmen ABD'de bilim etiği, bilim felsefesi, ahlâk ve Hristiyanlık konularında verilen seminerlerde ve organizasyonlarda mesele enine boyuna ele alınmaktadır.
Enteresan olan, meselenin Hristiyanlık açısından tartışmasını yapanlara, hiç kimse, "antilaik", "dinci" veya "gerici" gibi sıfatlar yakıştırmazken; ülkemizde bilim adamlarının bir kısmı, meseleyi ahlâkî veya dinî zeminde tartışmak isteyenleri hemen bu sıfatlarla yaftalamaktadırlar. İşte Batıdaki bilim adamları ile bizdeki bilim adamları arasındaki fark!... Galiba, oradaki teknolojik farkı kapatmaya çalışmaktan çok, bu düşünce ve ahlâkî tavır farklılığını kapatmamız gerekiyor.
Bütün bu bilgiler ışığında diyebiliriz ki, kök hücre biyolojisi ve kök hücre teknolojisi yeni yeni gelişiyor. Şu an emekleme dönemini yaşayan bu çalışmanın, soru işareti uyandıran noktaları çoktur. Karanlık noktalar aydınlandıkça; kâinata ibret ve hayret nazarıyla bakan, kalbi ve vicdanı ölmemiş insanların iman ufku inşaallah daha da açılacaktır.