Bilim İnsanları, Programlanabilir Yarı Canlı Hücreler Üretmeyi Başardı

Bilim insanları bazı karmaşık kimyasal süreçlerin ardından çok yönlü, yapay siborg hücreler geliştirmeyi başardı. Bu hücreler, canlı hücrelerle pek çok açıdan benzeşse de büyüme ve bölünme işlemlerini gerçekleştiremiyor.

Yapay hücrelerin çoğalamaması oldukça önemli. Bu hücrelerin kullanışlı olmaları için dikkatlice kontrol edilmeleri gerekiyor ve eğer normal hücreler gibi yayılıyor olsalardı bu işleri bir hayli zorlaştırırdı.

Çalışmayı yürüten ekip, bu hücrelerin kanser ve benzeri hastalıkların tedavisinden kimyasal süreçlerle hedeflenen kirliliğin temizlenmesine çok geniş bir kullanım çeşitliliğine sahip olacağını düşünüyor.

Kaliforniya Üniversitesi’nden biyomedikal mühendisi Cheemeng Tan, üretilen siborg hücreler hakkında şunları söylüyor:

“Siborg hücreler programlanabilir, bölünmez, temel hücresel aktiviteleri yerine getirir ve bir hücrenin sahip olması beklenmeyen yeni yetenekler kazanabilir.”

Hücre mühendisliği günümüzde iki temel yaklaşım etrafında gelişiyor: Var olan hücreleri onlara yeni fonksiyonlar kazandıracak biçimde yeniden modelleme ve sıfırdan suni hücreler üretmek. İlk yöntem daha esnek bir çalışma alanı sunmakla beraber bu yöntemde hücreler çoğalma yeteneğine sahip. İkinci yöntemde ise üretilen hücreler çoğalamaz fakat biyolojik fonksiyonları sınırlıdır.

Siborg Hücreler Mevcut Yaklaşımlardan Farklı İşliyor

Siborg hücreler ise bu iki yaklaşımdan farklı, yeni bir tekniğin eseri. Araştırmacılar başlangıçta bir bakteri hücresini alıp ona yapay bir polimerden parçalar ekledi. Hücrenin içine girdikten sonra eklenen polimer, doğal bir hücre dışı matriksi (ekstraselüler matriks) taklit ederek çapraz bağlanarak bir hidrojel matriksi oluşturması için ultraviyole ışığa maruz bırakıldı.

Biyolojik fonksiyonlarını büyük ölçüde koruyan siborg hücrelerin, normalde bir hücreyi öldürecek yüksek pH ve antibiyotiğe maruz kalma gibi yıpratıcılara karşı daha dirençli oldukları gözlemlendi.

Yayımlanan makalede üretilen hücrelerin koruduğu hücresel faaliyetlerden bazıları şu şekilde açıklanıyor:

“Siborg hücreler; hücresel metabolizma, hareketlilik, protein sentezi ve genetik devrelerle uyumluluğun da dahil olduğu temel fonksiyonlarını koruyor.”

Doku örnekleri üzerinde yapılan testler, siborg hücrelerin kanser hücrelerini işgal edebildiğini gösterdi. Bu, modifiye edilmiş biyolojik yapı taşlarının gelecekte uygulanabilecek tedaviler açısından sahip olduğu potansiyelini göstermekte.

Sonuçlar Umut Verici Olsa da Yol Uzun

Elde edilen bu erken sonuçlar her ne kadar umut verici olsa da henüz kat edilmesi gereken uzun bir yol var. Araştırmacılar bir sonraki adım olarak bu hücreleri oluşturmak için farklı materyallerin kullanımını denemek ve bunların nasıl kullanılabileceğini araştırmak istediklerini söylüyor.

Ayrıca, hücrelerin çoğalmasını engel olan şeyin tam olarak ne olduğu netlik kazanmış değil ve bunun belirlenmesi gerekiyor. Yazarlar, hidrojel matriksinin hücre büyümesini veya DNA eşlenmesini veya her ikisini birden engelleyerek hücre bölünmesini durdurmuş olabileceğini düşünüyor.

Makalede araştırmayı gerçekleştiren ekip, hücre türevi bu yapıların “neredeyse canlı” olduğu ve bunların kullanımının biyoetik açıdan durumunun ne olduğuyla da ilgilendiklerini belirtiyor.