Kök Hücre

Kök Hücre
Farklı hücre tiplerine dönüşebilme potansiyeline ve kendisini yenileyebilme gücüne sahip olan hücrelere "kök hücre" deniyor. Vücudumuzdaki kas, cilt, karaciğer hücreleri gibi hücrelerin belli bir hedefi var ve bölündüklerinde yine kendileri gibi bir hücre oluşturuyorlar. Yani karaciğer hücresi bölününce yeni bir karaciğer hücresi oluşuyor. Bundan Farklı olarak, kök hücrelerin bu şekilde belirlenmiş bir görevleri yoktur. Aldıkları sinyale göre farklı hücre türlerine dönüşüyorlar. Bunu kontrol eden unsurlarsa genlerdir. Bir kök hücresinin hangi hücreye dönüşeceğini hücre çekirdeğindeki genler belirlemektedir. Diğer hücreler ölünce veya hasar görünce, kök hücreler hangi hücre türüne ihtiyaç varsa o hücreye dönüşüyorlar. Bu işlem sırasında bazı genler daha aktif hale gelirken, bazıları da baskılanmaktadır. Kendisini yenileme gücüne sahip olan kök hücreler, bir bakıma diğer hücre türleri için tükenmez bir kaynak görevi üstlenmektedirler.


İlk olarak 1998 yılında insan embriyosundan kök hücre elde edilip kültürlerde çoğaltılmasından sonra kök hücre araştırmaları hız kazandı. Değişik hücre türlerine dönüşebilme potansiyeli olan kök hücreleri, kontrol edilebildikleri taktirde laboratuvar ortamında istenilen hücre türüne dönüştürülebiliyorlar. Böylece vücutta eskiyen, hastalanan veya ölen hücrelerin veya organların yerini doldurmak üzere laboratuvarda kök hücrelerinden yeni hücreler, hatta yeni bir organ elde edilebilir. Ancak bunu başarabilmek için hücrenin genetik şifresini ve kontrol mekanizmalarını çok iyi bilmek gerekiyor.
Kök Hücre nedir?
Erkeğin spermi ile kadının yumurtası birleştiğinde, yani döllenme sonrası oluşan hücre (zigot) tek başına tüm organizmayı meydana getirebilecek genetik bilgiye ve güce sahiptir. Vücuttaki tüm hücrelere dönüşebilecek potansiyele sahip olan bu ilk embriyonel hücreye "totipotent" herşeyi yapabilen anlamında hücre denilmektedir.
Döllenmeyi izleyen ilk dört ile beş gün içerisinde tek hücreden meydana gelen tüm hücreler aynı güce sahiptir, yani döllenme sonrası ilk dört gün içerisinde oluşan hücreler rahim içerisine yerleştirildiğinde her biri tek başına bir organizma, yani insan oluşturabilecek güçtedirler. Anne karnında ilk dört gün içerisinde eğer herhangi bir nedenle bu hücreler birbirinden ayrılırsa, ayrılan her hücre kendi başına büyüyebilir ve ayrı bir insan meydana gelebilir.
Genetik şifreleri aynı olan bu kişiler “tek yumurta ikiz” leridir. Beşinci günden, yani 2-3 hücre bölünmesinden sonra meydana gelen hücreler "blastosit" denilen küresel bir şekil alırlar. Bu kürenin içerisindeki hücreler vücuttaki tüm hücrelere dönüşebilecek potansiyele sahipler; ancak tek başlarına tüm organizmayı oluşturamamaktadırlar. Yani, döllenmeden 6-7 gün sonra meydana gelen hücrelerden herhangi biri alınıp rahime yerleştirilirse bu hücre artık bir insan oluşturamıyor.
Beşinci günden sonra oluşan hücreler her hücre türüne dönüşebilecek güce sahipler. Gerekli ortam sağlandığında bu hücreler bilinen yaklaşık 200 hücre türüne dönüşebiliyorlar. Ancak bu hücreler artık tek başına tüm organizmayı oluşturamıyorlar. Bu nedenle bu hücrelere "pluripotent" hücre deniliyor. Hayvanlardan ilk olarak 1981 yılında elde edilen bu tür kök hücreler yaklaşık 15 yıl sonra insanlardan da elde edildi. Hücrelerin bölünme kapasitesini, yani bir bakıma ömrünü belirleyen faktörlerden biri, kromozomların ucunda bulunan ve "telomer" denilen DNA zincirleridir.
Bu zincirlerin uzun kalmasını sağlayan ise telomeraz enzimidir. Bir hücrede telomeraz ne kadar aktifse telomer uzunluğu da o kadar korunabiliyor demektir. Telomerler ne kadar uzun olursa hücrelerin bölünme kapasitesi de o kadar fazla olur. Kök hücrelerde de çok aktif telomeraz faaliyeti ve buna bağlı uzun telomer zinciri vardır. Bu nedenle kök hücreler çok uzun sürelerle bölünerek kendilerini kopyalayabiliyorlar.
Anne karnındaki organizmanın daha sonraki gelişim aşamalarında hücreler biraz daha özel görevlere sahip oluyor ve erişkin kök hücrelerine dönüşüyorlar. Bu erişkin kök hücreleri de belirli hücre türlerini meydana getiriyor. Örneğin kan kök hücresi kemik iliğinde bulunuyor ve gerektiğinde beyaz kan hücreleri, kırmızı kan hücreleri ve kanın pıhtılaşmasında görev alan trombositlere dönüşüyor. Aynı şekilde deri kök hücreleri de değişik deri hücrelerine dönüşebiliyorlar. Biraz daha özelleşmiş olan bu kök hücrelere "multipotent" (çok yetili) hücre deniliyor.
Tüm organizmayı oluşturma gücüne sahip olan veya tüm hücre türlerine dönüşebilen kök hücreler, insan gelişiminin ilk aşamalarında, yani embriyo aşamasında bulunuyor. Ancak biraz daha özelleşmiş kök hücreleri çocuklarda ve hatta erişkinlerde bulunabiliyor. Buna en iyi örnek kemik iliğindeki kan kök hücreleri. Bu hücreler hem çocuk hem de erişkin kemik iliğinde bulunuyorlar. İnsan vücudunda ancak belirli birkaç hücre türüne dönüşebilen erişkin kök hücreleri, laboratuvar koşullarında gerekli ortam ve sinyaller sağlandığında çok daha fazla hücre türüne dönüşebilmektedirler. Örneğin, normal koşullarda sadece kan hücrelerine dönüşen kan kök hücreleri, istenildiğinde sinir hücresine dönüşebiliyorlar