KÖK HÜCRE , HÜCRESEL TEDAVİ REJENERATİF TIP Prof.Dr.Gülyüz Öztürk İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi, Pediatrik Hematoloji-Onkoloji Bilim Dalı, Kan Merkezi -Kök Hücre Nakli Ünitesi KÖK HÜCRELER VE TİPLERİ ¸ Bölünerek, kendini yenileyerek ( self-renewal ) sayılarını devamlı sabit tutan , kan, karaciğer ve kas gibi özelleşmiş, görev yapan organları oluşturabilen ve farklılaşma yeteneğinde olan primitif nitelikte olan hücrelerdir 1. EMBRİYONEL KÖK HÜCRELER: Blastosit evresindeki embriyolardan köken alan ve herhangi bir hücreye farklılaşma kapasitesine sahip (pluripotent) olan kök hücreler 2. ERİŞKİN KÖK HÜCRELER: Farklı dokularda bulunan ve genelde bulundukları dokuya özgü hücrelere farklılaşma kapasitesine sahip postnatal dönemdeki kök hücreler Osteoblastlar Nöral *** hücreler Pankreas Endod PDX1 TRITC CaPo4 Kondroblastlar Hepatositler Kollagen II *** Alb/HNF1 Sk Miyoblast ERİŞKİN KÖK HÜCRELER Kardiak: Hayır? Sk Miyosin SM Miyoblast Sm Miyosin Hemopoietik ücreler Endotel vWF *** Aman Tanrım, ne kadar güzel kök hücrelerin var… Kök Hücre Kullanım Alanları Hematopoetik Kök Hücreler KEMİK İLİĞİ KAYNAKLI KÖK HÜCRELER Hematopoetik kök hücre Kemik iliğinde 10.000-15.000’de 1 Periferik kanda 100.000’de 1 Kordon kanında 100’de 1 Çoğalma HKH Kendini Oluşturabilme Farklılaşma BUGÜN ARTIK….. HEMATOPOETİK KÖK HÜCRE NAKLİ Kemik İliği Kök Hücresi Vericini iliak kemiklerinden KI aspirasyonu Kemik İliği Filtrasyonu Verici Kök Hücre Periferik Kök Hücre Kaynakları Alıcıya Uygulanması Kordon Kanı Kök Hücresi Alıcı HEMATOPOETİK KÖK HÜCRELERİN KULLANIM ALANLARI 9 Yüksek doz KT’i takiben (Maligniteler) * Hızlı hematopoetik toparlanma 9 KI’nin yeniden yapılandırılması * SAA * İmmün yetersizlikler 9 Biyoterapi * İmmunoterapi * Diğer kök hücrelere dönüşüm AUU/03-2006 KLİNİK ÇALIŞMALARI DEVAM ETMEKTE OLAN KÖK HÜCRE TEDAVİLERİ ¸ Parkinson hastalığı ¸ Romatoid artrit ¸ Spinal kord zedelenmeleri ¸ İdrar inkontinansı ¸ İnme ¸ İskemik ekstremite ¸ Alzheimer hastalığı ¸ Korneal hastalıklar ¸ Amyotrofik lateral skleroz ¸ . ¸ Serebral palsi ¸ . ¸ Kalp hastalığı ¸ . ¸ Diabet Tip I ¸ . ¸ Osteoartrit ¸ . ¸ . Diabet Sinir Sistemi Gen Tedavileri KALP HASTALIKLARINDA KÖK HÜCRE Kemik Dokusu ¸ İlk klinik çalışmalar osteogenesis imperfektalı çocuklardaki uygulamalar KÖK HÜCRE UYGULAMALARI Düz & Çizgili Kas Dokusu DÜZ & ÇİZGİLİ KAS DOKUSUNDA KÖK HÜCRE ¸ Bazı çalışmalarda, kemik iliği kaynaklı pluripotent kök hücrelerin bozulmuş kalp ve kas dokularına yerleşebildiğini göstermiştir, ancak yerleştikleri dokunun gen yapısının uyarıldığı konusunda veri azdır ¸ Bir çalışmada hücre yerleşimi gösterildiyse de bu hücrelerin sarcoglycan eksprese edemediği, dolayısı ile de dokuyu onaramadıkları belirlenmiştir ¸ Ancak kromatini yeniden şekillendiren bazı droglar histon ve benzeri proteinleri modifiye eder ve kası matüre eden bazı genleri eksprese edebilirler ¸ Bu hücrelerin hiçbiri müsküler distrofide kullanılmamıştır Böbrek Dokusu Karaciğer Dokusu FAH-/- fareler Herediter tirozinemi 1 Erkekten dişiye kemik iliği Beta-galaktozidaz pozitif Donor kaynaklı hücre Aynı alıcı grubuna KTLS C-kit high ThylowLin-Sca-1+ hücre izolsayonu Kc fonksiyonları normal Fonksiyonel hepatosit engrafmanı Barsak Dokusu İnce barsakta kök hücreler Mills, Jason C. and Gordon, Jeffrey I. (2001) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 12334-12336 Copyright ©2001 by the National Academy of Sciences Stelzner M. To make a new intestinal mucosa. Rejuvanation Res 2006: 9:20-5 Safra asidi malabsorbsiyonuna dayanan hayvan (sıçan) modeli İnce barsağın %25’i alınmış. Neonatal vericiden ileumdan kök hücre toplanmış. -Jejunumda debride edilen bölgeye implante edilmiş. 4 hafta sonra: işlevsel neomukoza gelişmiş. -İleuma eklenmiş: safra asidi atılım miktarı azalmış. Hücre-biyomateryal çalışmalarında: %36 engraftment elde edilmiş. Akciğer Dokusu KORDON KANINDAN ELDE EDİLEN HÜCRELER ¸ Miyokard hücreleri ¸ Nöroglial hücreler ¸ Kondrosit ¸ Hepatik hücreler ¸ Pankreatik ada hücreleri ¸ Korneal epitel ¸ Doku mühendisliğiyle kalp kapakçıkları ve damar graftları ¸ Yara tamiri KORDON KANI VE HÜCRESEL TEDAVİDE EN SON GELİŞMELER ¸ GKK’dan laboratuarda ilk kalp kapağı protezi imal edildi ¸ Münih Almanya ¸ Regen Med. 2009 Jan;4(1):7 ¸ Miyokard infarktüsü tedavisinde GKK hazırolması daha viabl olması ve daha fazla progenitör hücre taşıması nedeniyle iyi bir tedavi aracı olabilir ¸ Yu G, Borlongan CV, Stahl CE, Yu SJ ¸ Med Sci Monit. 2008 Oct;14(10):RA163-72 WHAT DO WE KNOW & WHAT DON’T WE KNOW IN SCIENCE? 1 JULY 2005 James Thomson (University of Wisconsin-Madison) obtained embryonic stem cell lines derived from human blastocysts in 1998. Etik Sorunlar KÖK HÜCRELER İLE YAPILAN KLİNİK ARAŞTIRMALARDA ETİK DEĞERLENDİRMELER: ¸ Genel Etik Hususlar … Helsinki Deklarasyonu, GCP ve diğer düzenlemeler … Bilgilendirilmiş gönüllü oluru özellikleri µ Donör özellikleri ¸ Etik Değerlendirmeler … Kök hücreleri kim uygulayacak … Kök hücreler kime uygulanacak … Kök hücreleri kim hazırlayacak FARKLI KÖK HÜCRE KAYNAKLARINA GÖRE TEMEL ETİK GEREKSİNİMLER: ¸ Erişkin kök hücreleri … ¸ Organ-Doku bağışına benzer (vücut bütüncüllüğü, bilgilendirilmiş olur v.b.) Kordon kanı kök hücreleri … ¸ ¸ Donörün ( kadın veya çift) hücrelerin muhtemel kullanımı ve amaçlar hakkında bilgilendirilişi ve oluru Fötal Dokular … Bilgilendirilmiş olur … Doku elde etmeye yönelik düşük yada kürtaj olmayışı … Gebeliği sonlandırma zamanı ve yönteminin fötal doku elde etme ile ilişkisizliği Embriyonik blasitositlerden elde edilen kök hücreler … İnfertilite tedavisi için hazırlanan ve kullanılmayan embriyo’lar … Araştırma amaçlı olarak hazırlanan embriyo’lar µ İVF yöntemi µ Somatik hücre çekirdeği transferi yöntemi ¸ Etik Tartışmalar ¾ Embriyo’nun kök hücre elde etme amacı ile parçalanması ¾ Embriyo’nun bir birey olup olmadığı sorunu ve tartışmaları ¾ İnsan klonlama ile ilgili etik ve moral kaygılar ve tartışmalar KEMİK İLİĞİ STROMAL SİSTEM-MSC KEMİK İLİĞİ STROMAL SİSTEM GELİŞİM VE ETKİLEŞİM BASAMAKLARI MSC GELİŞİM VE FARKLILAŞMA BASAMAKLARI MSC VE GVHD TEDAVİSİ MSC VE KANSER GEN TEDAVİSİ HÜCRESEL TEDAVİ VE REJENERATİF TIP ¸ Rejeneratif tıp kavramı yaşam biliminin metod ve prensiplerinin tıp ve mühendislik ile birleştirilmesini kapsayan multidisipliner, son yıllarda çok hızla gelişen bir alandır. ¸ Rejeneratif tıbbın amacı hasarlı hücrenin onarılması , yerine konması ve hücrenin yeniden yapılandırılmasının sağlanması ile doku ve organların bozulan foksiyonlarının restore edilmesi olarak tanımlamıştır. ¸ Hücresel tedavi ve doku mühendisliği rejeneratif tıbbın temel çizgisini oluşturmaktadır ve tedavinin güvenilir, etkin, uygulanabilir ve sürdürülebilir olmasını belirler. ¸ Tanımlamalar ¸ Doku mühendisliği ¸ Kök hücre ¸ Kök hücre nişi ¸ Embriyonik kök hücre ¸ Blastosit kaynağı ve terapötik klonlama ¸ Non-Embriyonik kök hücre ¸ Kemik iliği kaynaklı stromal kök hücre ¸ Adipose doku kaynaklı stromal hücre ¸ Cilt kaynaklı kök hücre prekürsörü ¸ Amniotik sıvı kaynaklı kök hücre ¸ Kordon kanı kaynaklı kök hücre ¸ KLİNİK VE DENEYSEL ÇALIŞMALAR ¸ Kemik doku ile ilgili: … Kemik kaybının tedavisi : … Kemik tümöründe … Birleşmemiş kırık tedavisinde … Osteogenesis imperfecta tedavisinde … Kıkırdak doku tedavisinde … Tendon ve ligament tedavisinde … Spinal kord yaralanmalarında … Kalp kası ile ilgili hastalıklarda … Üriner sistem-mesane hastalıkları HÜCRESEL TEDAVİ VE REJENERATİF TIP ¸ En önemli sorunlar: … İn vitro hücre kültürlerinde hücre çoğaltılması, … implantasyon sonrası hücrelerin apoptozis sorunu … dokuda vaskularizasyon sorunu, … biomateryalin taşıdığı problemler, … klinik uygulamalarda moral ve etik sorunlar, … hücre kültür süresinin uzaması ile ilgili ekonomik sorunlar HÜCRESEL TEDAVİ VE REJENERATİF TIP ¸ İnsan kök hücresi ile tedavide güvenilir tedavi için geliştirilen standardize testler; ürün dayanıklılığı, stabilite, tümörijenisite, toksisite ve immünojeniteyi gösterecek şekilde düzenlenmiştir. ¸ Rejeneratif tıp kavramında ISSCR’ın kök hücre klinik uygulama klavuzunda prensipler verilmiştir www.issscr.org REJENERATİF TİBBİN AÇTİĞİ UFUKLAR ¸ Vericisi olmayan organ nakillerinin yapılabilmesi ¸ Kalp hastalıklarında onarıcı tedavi ¸ Karaciğer hastalıklarında onarıcı tedavi ¸ Kemik hastalıkları (osteogenezis imperfekta) ¸ Nörolojik sistem hastalıkları (yaralanma, serebral palsi, alzheimer ) ¸ Akciğer hastalıklarında onarıcı ve yeniden yapılandırıcı tedavi (kistik fibrosis, amfizem vb ¸ Endojen uyarı ile hazırlayıcı veya ekzojen hücre tedavisi (kemik iliği gibi) KAN MERKEZLERİNİN REJENERATİF TİPTA YERİ !!!!! ¸ MEMLEKETİMİN DURUMU ¸ 2007 ¸ 2007 ¸ 2014 ¸ 2024 ???? … İnsan umut ettikçe yaşar DAHA ÇOOOK ÇALIŞMAM LAZIM