Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, insan kök hücresinden elde edilen kalp kasından balık benzeri bir yapı oluşturdular. Kendi kendine yenebilen ve yüzebilen yapı, zebra balıklarından ilham alıyor. Şimdiye kadar, araştırmacılar balığın 100 günden fazla hayatta kalabileceğini ve yüzebileceğini gösterdi ve bu yeni yapıların aritmiler gibi kalp hastalıklarına dair bilgi sağlayabileceğini umuyorlar. Bununla birlikte, görünürdeki en büyük hedef, nakil için uygun olan yapay bir kalp. Yeni teknoloji, bu nihai hedef için bir basamak taşı olabilir.
Yeni teknolojiyi geliştiren liderlerden biri olan Kit Parker, “Nihai hedefimiz, bir çocukta hatalı biçimlendirilmiş bir kalbin yerini alacak yapay bir kalp inşa etmek. Yaptığımız bazı işler de dahil olmak üzere, kalp dokusu veya kalp oluşturma konusundaki çalışmaların çoğu, anatomik özellikleri veya kalbin basit atışını mühendislik dokularında kopyalamaya odaklanmış durumda. Ancak burada, yapılması daha zor olan kalbin biyofiziğinden tasarım ilhamı alıyoruz. Şimdi, kalp görüntülemeyi bir plan olarak kullanmak yerine, kalbin çalışmasını sağlayan temel biyofiziksel ilkeleri belirliyor, bunları tasarım kriteri olarak kullanıyor ve bunları görmenin çok daha kolay olduğu bir sistemde, yaşayan, yüzen bir balıkta çoğaltıyoruz.” diye açıklama yaptı.
Yapı, kuyruk yüzgecinin her iki yanında yer alan iki kas tabakasından oluşuyor. Balık, sürekli harekete izin veren akıllı bir mekanizma kullanıyor. Balığın bir tarafı kasıldığında diğer tarafı uzuyor ve bu germe hareketi, mekanik duyarlı proteinlerin açılmasına neden oluyor, gerilmiş tarafı hemen büzülmeye, diğer tarafı germeye ve bir zincirleme reaksiyonu tetiklemeye teşvik ediyor. Bu kapalı döngü vuruş hareketi, insan kalbinin mekaniğini andırıyor ve araştırmacılar, balıkları kalp hastalıklarını incelemek için kullanmayı umuyorlar.
Araştırmaya katılan başka bir araştırmacı Keel Yong Lee, “İki kas tabakası arasındaki kardiyak mekanik-elektriksel sinyalden yararlanarak, her kasılmanın otomatik olarak karşı taraftaki gerilmeye bir yanıt olarak sonuçlandığı döngüyü yeniden yarattık. Sonuçlar, kalp gibi kas pompalarındaki geri bildirim mekanizmalarının rolünü vurgulamakta.” dedi.
Dikkat çekici bir şekilde, balığın 100 günden fazla bir süredir sürekli hareket etmesi, sağlam ve yaşayabilir olduğunu gösteriyor. Yüzme hareketleri zamanla gelişti, tasarlanmış kastaki hücreler zamanla olgunlaştı ve kas güçlendi. Harvard ekibi, bu tekniğin daha karmaşık ve daha değerli bir şeyin yolunu açabileceğini umuyor, örneğin; transplantasyon için yapay bir kalp.
Parker, “Play-Doh'dan model bir kalp yapabilirim, bu bir kalp yapabileceğim anlamına gelmez. dedi. Bir tabakta rastgele tümör hücrelerini zonklayan bir yumruya dönüşene kadar büyütebilir ve buna kardiyak organoid diyebilirsiniz. Bu çabaların hiçbiri, tasarım gereği, yaşamınız boyunca bir milyardan fazla kez çarpan bir sistemin fiziğini özetlemeyecek ve aynı anda hücrelerini anında yeniden inşa etmeyecek. Bizse gittiğimiz yolda zoru seçtik.” diye ekledi.
Yeni teknolojiyi geliştiren liderlerden biri olan Kit Parker, “Nihai hedefimiz, bir çocukta hatalı biçimlendirilmiş bir kalbin yerini alacak yapay bir kalp inşa etmek. Yaptığımız bazı işler de dahil olmak üzere, kalp dokusu veya kalp oluşturma konusundaki çalışmaların çoğu, anatomik özellikleri veya kalbin basit atışını mühendislik dokularında kopyalamaya odaklanmış durumda. Ancak burada, yapılması daha zor olan kalbin biyofiziğinden tasarım ilhamı alıyoruz. Şimdi, kalp görüntülemeyi bir plan olarak kullanmak yerine, kalbin çalışmasını sağlayan temel biyofiziksel ilkeleri belirliyor, bunları tasarım kriteri olarak kullanıyor ve bunları görmenin çok daha kolay olduğu bir sistemde, yaşayan, yüzen bir balıkta çoğaltıyoruz.” diye açıklama yaptı.
Yapı, kuyruk yüzgecinin her iki yanında yer alan iki kas tabakasından oluşuyor. Balık, sürekli harekete izin veren akıllı bir mekanizma kullanıyor. Balığın bir tarafı kasıldığında diğer tarafı uzuyor ve bu germe hareketi, mekanik duyarlı proteinlerin açılmasına neden oluyor, gerilmiş tarafı hemen büzülmeye, diğer tarafı germeye ve bir zincirleme reaksiyonu tetiklemeye teşvik ediyor. Bu kapalı döngü vuruş hareketi, insan kalbinin mekaniğini andırıyor ve araştırmacılar, balıkları kalp hastalıklarını incelemek için kullanmayı umuyorlar.
Araştırmaya katılan başka bir araştırmacı Keel Yong Lee, “İki kas tabakası arasındaki kardiyak mekanik-elektriksel sinyalden yararlanarak, her kasılmanın otomatik olarak karşı taraftaki gerilmeye bir yanıt olarak sonuçlandığı döngüyü yeniden yarattık. Sonuçlar, kalp gibi kas pompalarındaki geri bildirim mekanizmalarının rolünü vurgulamakta.” dedi.
Dikkat çekici bir şekilde, balığın 100 günden fazla bir süredir sürekli hareket etmesi, sağlam ve yaşayabilir olduğunu gösteriyor. Yüzme hareketleri zamanla gelişti, tasarlanmış kastaki hücreler zamanla olgunlaştı ve kas güçlendi. Harvard ekibi, bu tekniğin daha karmaşık ve daha değerli bir şeyin yolunu açabileceğini umuyor, örneğin; transplantasyon için yapay bir kalp.
Parker, “Play-Doh'dan model bir kalp yapabilirim, bu bir kalp yapabileceğim anlamına gelmez. dedi. Bir tabakta rastgele tümör hücrelerini zonklayan bir yumruya dönüşene kadar büyütebilir ve buna kardiyak organoid diyebilirsiniz. Bu çabaların hiçbiri, tasarım gereği, yaşamınız boyunca bir milyardan fazla kez çarpan bir sistemin fiziğini özetlemeyecek ve aynı anda hücrelerini anında yeniden inşa etmeyecek. Bizse gittiğimiz yolda zoru seçtik.” diye ekledi.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
