Sığır aort damarından 3D yazıcıyla doğal insan aort damarı

Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü Biyokimya Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Doç. Dr. Burak Derkuş ile yüksek lisans ve doktora öğrencilerinden oluşan ekibi, İngiltere'nin Nottingham Universitesi, İsviçre'den AO Araştırma Enstitüsü ile Orta Doğu Teknik Üniversitesi ve Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi araştırmacıları ile iş birliğinde, sığır aort damarlarından insanda kullanılabilecek doğal aort damarı üretti. Kesimhanelerden elde edilen sığır aort damarları, laboratuvar ortamında 'deselülerizasyon' teknolojisiyle hücrelerinden arındırılarak, yenilikçi bir biyomalzemeye dönüştürülüp, 3D biyoyazıcı aracılığıyla yeni aort damarları oluşturuldu. Elastik bir yapıya sahip yeni aort damarları, mekanik olarak dayanıklı yapısını yosun kaynaklı bir biyopolimerden, üstün biyolojik özelliklerini ise hücresizleştirilmiş aort dokusundan aldı.

'YÜZDE YÜZ DOĞAL AORT DAMARI TASARLADIK'

Doç. Dr. Burak Derkuş, aort damarının kalpten çıkan ve vücuttaki diğer tüm atardamarları besleyen en büyük damar olduğunu söyledi. Doç. Dr. Derkuş, aort damarının bir insan ömründe ortalama 200 milyon litre kanın aktarımından sorumlu olduğunu ifade ederek, "Özellikle sağlıksız beslenme, sigara kullanımı ya da genetik geçişli hastalıklardan dolayı bazen aort daralması gibi problemler ortaya çıkabilmektedir. Bu tür durumlar ileri aşamalara geçerse ve özellikle cerrahi işlemlere gereksinim duyulursa, burada sentetik aort greftleri ya da damar vasküler greftler kullanılmaktadır. Bunlar da bir aort damarının gösterdiği biyolojik aktiviteyi ya da fonksiyonu gösterememektedir. Bizim çıkış noktamız burasıydı. Biz ekibimizle birlikte sentetik aort greftlerine alternatif yüzde yüz doğal, aort damarının kendisinden üretebilen ultra elastik, dikişlenebilir, sızdırmaz aort greftlerini tasarladık. Yüzde yüz doğal ve aort dokusunun kendisinin kullanımıyla ve 3 boyutlu basım teknolojisinin getirdiği avantajları da kullanarak orijinal bir aort damarının geometri ve boyutlarını da göz önünde bulundurarak aort damar eş değerleri üretimini gerçekleştirdik" dedi.

'3 BOYUTLU BASIM TEKNOLOJİSİNİ KULLANIYORUZ'

Sığır aortlarını kullanarak çalışmayı gerçekleştirdiklerini söyleyen Doç. Dr. Derkuş, "Burada ilk olarak aort dokusunu temizliyoruz. Ardından küçük parçalara ayırıyoruz ve çeşitli kimyasalların, deterjanların ya da enzimlerin kullanımıyla bu aort dokularını hücrelerinden arındırıyoruz. Ayrıca nükleer materyallerden de arındırıyoruz. Amacımız hem hasarlı hücrelerinden hem de immün yanıt oluşturmaması için nükleer materyallerinden arındırılmış bir aort dokusunun geri kalan baz kısmını yani biyokimyasal kısmını koruyarak elde etmektir. Ardından bunları 3 boyutlu basım teknolojisi ile yeniden işleyip yeni aort eş değerleri üretiliyor. Daha sonra bunlar kök hücreler ya da hastanın kendi hücreleri ile yeniden canlandırılarak, canlandırılmış bir biyoyapay aort damarı elde ediliyor" dedi.

'İNSAN KLİNİĞİNİN KULLANIMI ÖNÜNDE HİÇBİR ENGEL YOKTUR'

Çalışmanın insanlarda kullanılabileceğini belirten Doç. Dr. Derkuş, "Sığır kaynaklı doku eş değerlerinin insan kliniğinin kullanımı önünde hiçbir engel yoktur. Biz henüz preklinik aşamadayız. Geliştirdiğimiz aort damarlarının ileri derecede damar oluşumunu teşvik ettiğini gördük. Ayrıca inflamasyon oluşturmadığını da tespit ettik. Hidrodinamik mekanik dayanım anlamında üstün özelliklere sahip. Mekanik dayanıklılığı son derece yüksek, elastik, dikişlenebilir yani klinik için gerekli kriterleri sağlamaktadır. Fakat elbette bu süreçten sonra biz kliniğe geçiş fazındayız. Bunun için gerekli projelerimizi tasarlıyor ve yazıyoruz. Bir klinik çalışma sonrasında umarız ki geliştirdiğimiz bu aort damarları insan kliniğinde kardiyovasküler cerrahide kullanım potansiyeli bulur. Geliştirdiğimiz ürün standart bir ticari aort greftinin kullanımı ile aynı prosedürlerden geçerek klinikte kullanabilme şansını bulabilir" diye konuştu.