Son bir kaç yılda, kök hücrelerin çok yönlü olduğu görülmüştür. Hücreler yeni bir çevreye aktarıldıklarında, normalde meydana getirdikleri olgun hücrelerden farklı hücreler meydana getirebilirler. Bu kök hücrelerin öncüllerinin farklılaşmasının sadece genetik olarak denetlenmediğini, çevreden de etkilendiklerini göstermektedir.

Nöral kök hücreler, deneysel koşullar altında nöral olmayan (kas, kan gibi) çok farklı hücre tipleri oluşturabilirler. Kök hücre araştırmalarında en önemli sorulardan biri de nöral kökenli olmayan hücrelerden nöral hücrelerin gelişip gelişmeyeceğidir. Canlı dışında kemik iliği destek hücreleri, sinir hücrelerinde üretilen nöral çekirdek antijeni ve glial fibriler asidik protein (GFAP) üretirler. Ancak, bu hücreler olgun canlı dışı büyüyen nöral hücrelere benzer yapıda değildirler.

Canlıda kemik iliği işaretli maddelerle boyandığında, belirgin sayıda işaretlenmiş hücrenin merkezi sinir sistemine geçtiği gösterilmiştir. Bunların çoğu mikroglial hücrelerdir ve bu hücrelerin kan kökenli olduğunu doğrular. Bugünkü verilere göre bir hücrenin nöron olduğunun en iyi kanıtı onun canlıda görünen şeklidir (morfolojisi). Nakledilen kemik iliği hücreleri nöron meydana getiriyorlarsa onları bir şekilde, tipik nöron yapısında görmemiz gerekir.

Peki nöronun işlevselliği ve yaptığı fonksiyonları?

Bu aktarılan nöronlar, normal nöronların yaptığı gibi sinir iletisi meydana getirebilir mi? Bu konular tam açık değilse de yine de bazı araştırmacılarca dönüşmüş hücreler nöron olarak kabul edilmektedir.

Nöral kök hücrelerin kan hücrelerine farklılaşabildiğini gösteren çalışmalar da vardır. Bu çalışmaların birinde, fare beyninden elde edilen nöral kök hücreler canlı dışında bir çok kuşak klonlandıktan sonra, kültür ortamı değiştirilerek nöronların bir çok alt tipine farklılaşması sağlanarak, daha sonra takip edilebilmesi için genetik bir işaretleyici ile birleştirilerek bağışık sistemi öldürücü olmayan dozda radyasyon uygulanmış fareye nakledildiler.

5-6 ay sonra, verici kaynaklı olan kan hücreleri ortaya çıktı. Üstelik, B ve T lenfositi gibi kan hücrelerine de farklılaştılar. Bu nöral kök hücreler nörohemopoetik hücreler olarak adlandırılırlar.

Beyinden kan elde etmenin uygulamada bir yararı olabilir mi?.

Sly sendromu, Tay-Sach hastalığı gibi hastalıklarda kemik iliği etkinliği ortadan kalktığından, beyin kök hücrelerinden kan yapmayı başarmak bu hastalar için yaşam kurtarıcı olabilir. Lösemik kan hastalıklarında da, lösemik hücreler kemik iliğini işgal ederek adeta normal kemik iliği ve bunun sonucu olarak kan yapacak hücre bırakmazlar.

Aynı uygulamadan lösemik kan hastalıklarınd sağlam kan hücreleri üretmek için de yararlanılabilir. Üstelik bu kaynaklar hastanın kendi bedenine ait beyninden olacağından aktarılan hücrelere karşı bağışık bir yanıtın olması da beklenmez. Kök hücre fenotiplerinin in vitro olarak çoğalırken devamlılığının aynı kalması bu esnada genetik girişime de imkan verebilir, genetik bozukluklar düzeltilebilir, AIDS ve kanser ilaçlarına dirençli genler eklenebilir.

Daha ileri olarak bağışıklık sistemini komuta eden genlerin değiştirilmesiyle de kök hücreler “allojenik” yani kişinin kendi dokularından alınmış hale getirilebilir. Böylece “evrensel vericiler/universal donors” oluşturulabilir. Bu yolla, tüm insan lökosit antijeni (HLA) tiplerini içeren bir nöral kök hücre bankası oluşturmak mümkün olabilir.

Nöroepitelyum, mesodermin, totipotent embriyonal kök hücrelerinden birincil başlangıç (germ) hücrelerinin gelişimi. Mezoderm, ilkel ektodermden yayılan faktörlerin etkisi altında kan adacıklarında hemangioblastlardan farklılaşırlar.

Kan yapıcı bu ilk yerlerinden, kan yapıcı kök hücreler (ve olasılıkla anjioblast denen damar yapıcılar) dolaşıma geçerler, karaciğer ve sonra kemik iliği ve timüs bezine yerleşirler. Beyinde karıncık bölgesindeki nöral kök hücreler bölünerek çoğalır ve karıncık altı tabakada progenitor hücreleri oluştururlar.

Bunlar beynin içinde göç ederek, nöronlara, oligodendrositlere, astrositlere farklılaşırlar. Bu ependimal ve karıncık altı bölgeden, kan yapıcı potansiyeli olan nöral kök hücreler elde edilmiştir. Farelerde, bu hücreler olgun kan hücrelerinin tümünü meydana getirirler. Bugün nöral kök hücrelerin beyinden
çıkıp dolaşımla kemik iliğine geçip geçmediği bilinmiyor.

Ancak, dolaşımdaki kemik iliği kökenli hücreler beyine tekrar girebilir ve karıncık bölgesine göç edebilirler. FGF 2: fibroblast büyüme faktörü 2, EGF: epitelial büyüme faktörünü gösterir.

Olası Kullanımları

Amerika Birleşik Devletlerinde, 2000 yılında yayımlanan bir araştırmanın sonucuna göre değişik hastalık gruplarından milyonlarca insan kök hücre tedavilerinden yararlanmayı beklemektedir. Bu rapora göre; kalp damar hastalıklarında 58 milyon, şeker hastalığı olan 16 milyon, kanserli 8.2 milyon,
Alzheimer hastalığı olan 5.5 milyon, Parkinson hastalığı olan 5.5 milyon kişi kök hücre tedavilerinden yararlanabilecektir.

İnsan EKH kullanımı sadece doku nakli ile sınırlı değildir. Kök hücre araştırmaları toksin taranmalarından beyin hasarlarını içeren geniş bir yelpaze içinde kullanılabilir. Her araştırmada olduğu gibi, yeni bakış açılarının ve ihtiyaçların doğuracağı teknolojik yeniliklerde başka ufukların görünmesini
sağlayacaktır. Örneğin, insan EKH’leri insan gelişiminin erken dönemlerinde anne karnındaki araştırmalarda kullanılabilir. Henüz açıklanamayan nedenlerle ortaya çıkan doğumsal anormallikler ve yetersizlikler kendiliğinden düşüklere neden olabilmektedir.

İnsan EKH’lerinin canlı dışında kullanımı, genetik, moleküler ve hücresel olayların açıklanmasına ve anlaşılmasına katkıda bulunarak, doğumsal anormallikler ve düşüklerin engellenmesine bir kapı
aralayabilir. Erken dönemde, kromozomsal anormalliklerin gelişim üzerinde nasıl etkileri olduğunu da anlamamızı sağlayabilir. Bu çalışmalar, embriyon kökenli erken çocukluk çağı tümörlerinin gelişiminin takip edilmesinde de yeni ufuklar açabilir.

İnsan EKH’leri yeni bulunan tedavi edici aday ilaçların test edilmesinde de kullanılabilirler. Bugün için, yeni bulunan ilaçlar gönüllü insanlarda denenmektedir. Klinik öncesi ise ilaçların güvenilirliği fareler ve sıçanlar üzerinde çalışılmaktadır. Hayvanlar üzerinde yapılan ilaç denemeleri, bu ilaçların insanlar
üzerinde kullanımında doğabilecek sonuçları tahmin ettirmez. Bu gerçekten dolayı, kültüre edilmiş insan hücreleri artık klinik öncesi çalışmalarda kullanılmaya başlanmıştır.

Ancak, bu hücreler de canlı dışında olduklarından, canlıda olduklarından farklı davranışlar gösterirler. Dolayısıyla bu durumda insan üzerindeki etkileri de tam olarak tahmin edilemez. İlaç araştırmalarında, özel bir hücre tipine farklılaşmış ve canlıdaki durumu anımsatan kök hücrelerin kullanılması önem arz eder.

EKH’leri zehirlerin araştırılmasında da kullanılabilir. Toksinler farklı hayvan türleri üzerinde farklı etkiler yaptıklarından insan kök hücrelerinin bu alanda kullanılabilmesi güvenilir sonuçlar verecektir. Bugün için tedavisi sorun olan ya da hiç olmayan bazı nörolojik hastalıkların tedavisinde de yeni aşamalar ve yaklaşımları sağlayacaktır. Sinir sisteminin farklı yerlerini etkileyen yıkıcı hastalıklar, çocuklukta başlayan metabolik nörolojik hastalıklar ve kasları etkileyen hastalıklar bunların ana gruplarını teşkil etmektedir.

Yaşlı toplumlarda sık izlenen Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, Multipl skleroz ve daha nadir izlenen Huntington hastalığı, Friedreich ataksisi, distrofik kas hastalıkları bunlar arasında sayılabilir.

Son olarak da insan EKH’leri genetik mühendisliğinde yeni metodların geliştirilmesinde kullanılabilir. Bugün, fare EKH’lerinin genetik yapısı canlı dışında kolaylıkla değiştirilebilmektedir. Genler, yerleştirilebilir ya da eklenebilir, bu yolla istenen proteinlerin üretilmesi sağlanabilir. İnsan EKH’lerini de bu şekilde düzenleyebilecek yeni teknikler geliştirilebilirse, gen tedavisi içinde yeni bir yol açacaktır.