Yirminci yüzyılın önde gelen özelliklerinden biri, birçok teknolojinin geliştiği bir zaman dilimi olmasıdır. Bu teknolojiler; nükleer teknolojiden uzay teknolojisine, lazer teknolojisinden bilgisayar–iletişim teknolojisine kadar uzanan ve yaşantımızı derinden etkileyen geniş bir yelpazedir. Bu teknolojilerin arasında en öne çıkan ve en popüler olanlardan biri de biyoteknolojidir. Ancak, biyoteknolojinin en yalın tanımı olan “Bir mal ya da hizmet üretmek için canlı organizmalardan yararlanma teknolojisi.” ifadesinden yola çıkılırsa, bunun hiç de yeni bir teknoloji olmadığı görülür.

Binlerce yıl önce insanlar, daha verimli tohumlarını ayırırken, ilk yoğurdu, peyniri, şarabı üretirken, biyoteknoloji alanında ilk adımları attıklarının farkında değillerdi. İnsanoğlu binlerce yıl gıda maddeleri üretmek için göremedeği; ancak, etkinliğini bildiği mikroorganizmalardan yararlandı. 19. yüzyılın ikinci yarısında Mendel ve Pasteur gibi bilim insanlarının genetik ve mikrobiyoloji alanında vardıkları sonuçlar, biyoteknolojiye de önemli katkılar sağladı. Ancak, biyoteknolojide en önemli gelişmeleri, 20. yüzyılın ikinci yarısında hızla gelişen gen teknolojisi sağlamıştır. Tüm canlıların genetik maddesi olan DNA molekülünün özelliklerinin anlaşılması ve belli DNA dizilerinin (genlerin) bir canlıdan diğerine aktarılabilmesi, yeni bir döneme girilmesine öncülük etti.

Binlerce yıl yalnızca doğada olan ve mikroorganizmalarla sınırlı kalan biyoteknoloji alanında, canlıların genetik özelliklerinin gen aktarımı yoluyla değiştirilmesiyle sınırlar genişledi. Biyoteknoloji bugün yaşamın her alanında etkisini doğrudan ya da dolaylı şekilde göstermektedir. Besinlerden giysilere, kâğıttan enerjiye, uzay teknolojisinden sağlığa kadar her alanda biyoteknolojiden yararlanılmakta. Genetik değişikliğe uğratılmış (gen aktarılmış) mikroorganizmalar, bitkiler, hayvanlar, klonlanmış canlılar, farklı ürünleri toplumun kullanımına sunuyorlar.

KÖK HÜCRELER

İnsanda hücrelerin farklılanması, fertilizasyondan sonraki ilk günlerde başlar. Blastomerlerin her biri, tüm hücrelere dönüşebilme ve tek başına bir insanı yapabilme yeteneğindedirler. Bu nedenle onlara totipotent (her şeyi yapabilen) hücreler denir. Fertilizasyondan sonra 5. günde oluşan blâstosist hücreleri ise, organizmadaki diğer hücrelere dönüşebilirler; ama, bir insanı yapabilecek yetenekte değillerdir. Ancak, sınırsız olarak çoğalabilirler. Bu nedenle, bunlara pluripotent hücreler denir. Gelişme ilerledikçe, hücrelerde özelleşme ve farklılaşma başlar. Bu özelleşmiş hücrelere, multipotent hücreler denir. Bu tip kök hücreler, yalnızca belirli hücre türlerini oluşturur. Örneğin, kan kök hücreleri gerektiğinde; lökositler, eritrositler ve trombositlere dönüşebilirler. Totipotent ve pluripotent hücreler yalnızca embriyoda bulunur; ancak, daha özelleşmiş olan multipotent hücreler çocuklarda ve erişkinlerde bulunur.

Kök hücrelerin önemi

Günümüzde çözümü olmayan pek çok hastalığın tedavisinde kök hücrelerden yararlanılabilir. Bunlar genelde, bir hücrenin ölmesi ya da görevini yapmaması sonucu gelişen hastalıklardır (Diyabet, Parkinson, Alzheimer gibi). Son zamanda, kök hücrelerinden sinir hücreleri geliştirmeleri, Parkinson ve Alzheimer gibi hastalıkların tedavisi için umut verici olmuştur. Bu tedavi yönteminde; kök hücrelerinden geliştirilmiş sinir hücreleri beyne yerleştirilir ve bunların hastalıklı hücrelerin işlevlerini üstlenmesi sağlanır. Ayrıca, travma sonucu oluşan nöron yaralanmalarında da kök hücrelerinden, sinir hücrelerini onaran hücreler elde edilerek vücuda verilir.

Kök hücrelerinden yararlanılarak tedavi edilebilecek hastalık örnekleri çoğaltılabilir. Yanmış vücut dokularının onarımı, organ nakillerinin zorlukları, bağışıklık hastalıklarının ve kimi kanser türlerinin tedavisi, kalp kaslarının yenilenmesi gibi. Kök hücrelerle tedaviye yönelik araştırmalar daha çok sıçan, fare ve maymunlar üzerinde yapılmıştır. Ancak, insanlar üzerinde yapılan ve başarılı sonuçlar alınmış çalışmalar da var.

Kök hücrelerin elde edilmesi ve korunması

Laboratuvarlarda özel olarak kök hücre dizileri elde edilir. Bu dizilerde yer alan kök hücreler tek bir hücrenin çoğaltılmasıyla elde edildikleri için, tümünün genetik yapısı aynıdır. Böyle bir kök hücre dizisi elde edebilmek için; canlı kök hücreleri farklılaşmalarını önleyecek besinleri içeren ortamlarda tutulurlar. Böyle bir ortamda kök hücreler farklılanmadan sürekli olarak çoğalıp, genetik yapısı aynı olan hücreler oluştururlar. Yeterli sayıya ulaştıktan sonra dondurularak saklanırlar.

Kök hücrelerin bulunduğu yerler

Fertilizisayondan sonraki ilk günlerde embriyoda bulunur. Bu dönemdeki kök hücrelere embriyoner kök hücreler denir. Diğer bir kaynak fetüsdur. Bu hücrelere fetüs kök hücreleri denir. Göbek kordonu da bir başka kök hücre kaynağıdır. Bunlara göbek kordonu kök hücreleri denir. Dördüncü kaynak, erişikin kök hücrelerdir. Bunlar, farklılaşmasını tamamlamış dokularda bulunan; ancak, henüz farklılaşmamış hücrelerdir. Bu hücreler her yaştaki insanda bulunurlar. Vücudun gereksinimi olduğunda bu hücreler, bulundukları dokunun hücrelerine dönüşürler. Bunlar, dokulardaki yaşlanan, hastalanan ve ölen hücrelerin yerine geçmek üzere yedek hücreler olarak beklerler. Erişkin kök hücreler; kas, göz, karaciğer, deri, sinir dokusu ve kemik iliğinde bulunurlar.

Erişkin hücrelerinin elde edilmesinde bir sorun yoktur. Bu hücrelerin erişkinden alınması bir sağlık problemi yaratmaz. Fetüs kök hücreleri de düşüklerden elde edildiği için, burada da bir sorun yoktur. Göbek kordonu kök hücreleri de doğumdan sonra zaten atılacak olan göbek kordonundan elde edildiği için burada da bir sorun yoktur. Ancak, embriyoner kök hücreler söz konusu olduğunda, bir takım sorunlar da ortaya çıkar. Bunun nedeni embriyoner kök hücrelerin elde ediliş biçimidir. Embriyoner hücreler genelde, IVF sonrası kullanılmamış ve dondurularak saklanmış embriyolardan elde edilir. Ancak bu durumda embriyonun yaşamına son verilir.