Türk bilim insanı yapay organları gerçeğe bir adım daha yaklaştırdı

Doktorasını ABD'de de bulunan Kaliforniya Üniversitesi, Los Angelas'ta tamamlayan ve aynı üniversitede doktora sonrası araştırmalarda bulunan Dr.Yavuz Nuri Ertaş, TÜBİTAK'ın 2232 Uluslararası Lider Araştırmacılar Programı ile Erciyes Teknoloji Transfer Ofisi'nin de koordinasyonu ile Türkiye'ye dönerek çalışmalarına Erciyes Üniversitesi'nde başladı. Doku hasarı yaşayan hastalara direkt bir şekilde sağlıklı hücrelerin tedavi amaçlı aktarılmasını hedefleyen Ertaş, geliştirdiği biyomürekkep ile yapay organlardaki hücreleri kan damar ağı oluşana kadar ihtiyacı olan oksijen kaynağını sağlamayı başardı.

Yaptığı çalışmanın Ağustos 2020'de bilimsel alanda çok prestijli olan Advanced Healthcare Materials adlı akademik dergide kapak fotoğrafı olarak yayınlanmaya layık görüldüğünü kaydeden Ertaş, Erciyes Üniversitesi'nde bulunan Nanoteknoloji Araştırma Merkezi'nde çalışmalarına devam ediyor.

Çalışma hakkında bilgiler veren Dr.Yavuz Nuri Ertaş, “Doku hasarı yaşayan hastalara direkt bir şekilde sağlıklı hücrelerin tedavi amaçlı aktarılması, uzun süredir tıp ve mühendislik bilim insanlarının hedefi olmuştur. Her ne kadar bu konseptin terapatik potansiyeli yüksek olsa da karşılaşılan teknik zorluklar geliştirilen teknolojilerin klinikte pratik uygulamalara dönüşmesi noktasında engel olmuştur. Bu zorluklardan birisi ise implante edilen hücrelerin oksijen ihtiyacını karşılamaktır. Hücreler, yaşamsal faaliyetlerini sürdürmek için oksijene ihtiyaç duyarlar ve biyolojik ortamlarda ise bu oksijen kaynağı kan damarları vasıtasıyla sağlanır. Lakin implante edilen hücreler kendi damar ağına sahip olmadıklarından bu kan damar ağı oluşana kadar hücreleri canlı tutabilmek gerekmektedir. Yalnız, kan damar ağının oluşması da günler sürmekte ve bu aşamada hücreler yeterli oksijene ulaşamadıklarından ölmektedirler” ifadelerini kullandı.

Ertaş, “Biz de bu problemi çözmek için 3 kıtadan araştırmacılarla bir araya gelip sentetik bir teknik geliştirdik. Hücrelerin kan damar ağı oluşana kadar ihtiyacı olan oksijen kaynağını sağlamayı başardık. Oksijen kaynağını sağlamak için kalsiyum peroksit denilen bir malzeme kullandık. Buradaki kritik noktalardan birisi kalsiyum peroksitin ortamdaki su ile reaksiyona girip hidrojen peroksit üretmesi ve sonraki aşamada ise hidrojen peroksitin oksijene ayrışarak ihtiyaç duyduğumuz oksijeni bize vermesi şeklindedir. Bu kalsiyum peroksit malzemesini jelatin yapısı içine gömdük ve 3D biyoyazıcı ile bu hücrelerle beraber bastık. Yani bir tür biyomürekkep geliştirdik. İçinde canlı hücreler olan bir jelatin yapısı düşünelim. İşte bu jelatin yapısı içinde kalp hücrelerini ve başka deneyde ise bağ hücrelerini 3D biyoyazıcılar ile ürettik. Akabinde bu yapıları çok düşük oksijen ortamlarında beklettik ve canlılıklarını takip ettik. 7 güne kadar hücreleri canlı tutmayı başardık. Bu sonuçlar, oksijenlendirilmiş biyomürekkeplerin günümüz doku mühendisliği ve doku rejenerasyonunda damar oluşum öncesi implante dokulara oksijen sağlanması noktasında efektif bir çözüm olduğunu gösteriyor. Bu çalışmada geliştirdiğimiz oksijen üreten 3D biyo-baskılanmış yapılar, rejeneratif terapilerde ve klinikte uygulama alanı bulma potansiyeline sahip olup yapay organların gerçeğe bir adım daha yaklaşmasının önünü açmıştır” şeklinde konuştu.

Ertaş ayrıca, doktora sonrası araştırmacıların da çalışma kapsamında istihdam edileceğini kaydederek, “TÜBİTAK 2232 Programı kapsamında kurduğumuz laboratuvarda doktora sonrası araştırmacılar istihdam edeceğiz. Bu konuda ilgilenen adayların bize www.ertaslab.com adresinden ulaşmasını öneriyoruz” dedi.