Son kalp atışından birkaç dakika sonra kan akışı, oksijen ve besin eksikliğinin tetiklediği bir dizi biyokimyasal olay vücudun hücrelerini ve organlarını yok etmeye başlar. Ancak Yale Üniversitesindeki bilim insanlarından oluşan bir ekip, büyük ve kalıcı hücresel bozulmanın bu kadar çabuk gerçekleşmesinin önüne geçilebileceğini fark etti.
Bill Hathaway
Çeviren: Emine Öykü Güner
Nature dergisinin 3 Ağustos 2022 tarihli sayısında yer alan araştırmanın ekibi, özel olarak tasarlanmış hücre koruyucu sıvıyı organlara ve dokulara ileten yeni bir teknoloji geliştirdi. Bu teknolojinin domuzlarda ölümlerinden tam bir saat sonra kan dolaşımını ve diğer hücresel işlevleri eski haline döndürdüğünü bildirdi.
Araştırmacılar bu çalışmanın bulgularının, ameliyat sırasında insan organlarının sağlığının uzatılmasına ve donör organlarının kullanılabilirliğini arttırmaya yardımcı olabileceğini açıkladı.
Yale Tıp Fakültesi’nde nörobilim alanında araştırmacı olan David Andrijevic, “Tüm hücreler bir anda ölmez, ölüm sürecinin arkasında daha uzun süren bir olaylar dizisi vardır” dedi. Ayrıca, “Bu, müdahale edebileceğiniz, durdurabileceğiniz ve bazı hücresel işlevleri geri kazandırabileceğiniz bir süreçtir.” diyerek özetledi.
Araştırma, Yale liderliğindeki BrainEx adı verilen teknolojiyle ölü bir domuzun beynindeki dolaşımı ve belirli hücresel işlevleri eski haline getiren daha önceki bir projeye dayanıyor. 2019’da yayınlanan bu proje ve 2022’de yayınlanan yeni çalışma nörobilim, karşılaştırmalı tıp, genetik ve psikiyatri profesörü olan Nenad Sestan’ın laboratuvarı tarafından yönetildi.
Sestan, “Eğer iskemiye (yetersiz kan akışı) en duyarlı organlardan biri olduğu bilinen beyinin ölümü sonrası belirli hücresel fonksiyonları geri getirebilseydik, benzer bir şeyin diğer hayati önem taşıyan, nakledilebilir organlarda da elde edilebileceğini varsaydık.” dedi.
Yale’de yeni bir çalışmada, araştırmacılar BrainEx’in OrganEx adı verilen değiştirilmiş bir versiyonunu bütün bir domuza uyguladılar.
Teknoloji, ameliyat sırasında kalbin ve akciğerlerin işini yapan kalp-akciğer makinelerine benzer bir perfüzyon cihazından ve hücresel sağlığı iyileştirebilen ve domuzun vücudundaki yangıyı bastırabilen bileşikler içeren deneysel bir sıvıdan oluşuyor.
Anestezi uygulanmış domuzlarda, ölümden bir saat sonra OrganEx uygulanarak kalp durması meydana getirildi. OrganEx uygulamasından altı saat sonra bilim insanları, domuzların vücudunun birçok bölgesinde (kalp, karaciğer ve böbrekler dahil) bazı temel hücresel fonksiyonların aktif olduğunu ve bazı organ fonksiyonlarının onarıldığını tespit etti.
Örneğin, kalpte kasılma yeteneğini koruyan elektriksel aktiviteye dair kanıtlar buldular. Sestan, “Ayrıca tüm vücutta dolaşımı yeniden sağlamayı başardık ve bu bizi şaşırttı” dedi.
Normalde kalp atmayı bıraktığında organlar şişmeye başlar, kan damarları çöker ve dolaşım engellenir ancak OrganEx uygulanan ölmüş domuzlarda dolaşım yeniden sağlandı ve organlar, hücre ve doku düzeyinde işlevsel göründü.
Vrselja, “Mikroskop altında sağlıklı bir organ ile ölümden sonra OrganEx teknolojisi uygulanan bir organ arasındaki farkı söylemek zordu.” dedi.
Araştırmacılar, 2019’daki projede olduğu gibi, beynin bazı bölgelerindeki hücresel aktivitenin geri kazanıldığını da buldular. Ancak deneyin herhangi bir bölümünde bilinci işaret edecek hiçbir elektriksel aktivite tespit edilmedi.
Ekip, altı saatlik deney boyunca anestezi altında kalan OrganEx uygulanan hayvanları değerlendirirken, baş ve boyun bölgelerinde istemsiz ve spontan kas hareketlerinin gözlemlenmesine şaşırdı. Sestan, bu hareketlerin bazı motor fonksiyonların korunduğunu gösterdiğini söyledi.
Araştırmacılar, hayvanlarda görünüşte onarılan motor fonksiyonları anlamak için ek çalışmalara ihtiyaç duyulduğunu ve diğer bilim insanları ve biyoetik uzmanlarının titiz bir etik incelemesinin gerekli olduğunu vurguladı. En son çalışmanın deney protokolleri Yale’in Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı. Ek olarak harici bir danışma ve etik kurul tarafından yönlendirildi.
Normalde kalp atmayı bıraktığında organlar şişmeye başlar, kan damarları çöker ve dolaşım engellenir ancak OrganEx uygulanan ölmüş domuzlarda dolaşım yeniden sağlandı ve organlar, hücre ve doku düzeyinde işlevsel göründü.
Araştırma ekibi, OrganEx teknolojisinin sonunda birçok potansiyel uygulamaya sahip olabileceğini söyledi. Örneğin, hasta insanların organlarının ömrünü uzatabilir ve organ nakli için donör organlarının kullanılabilirliğini artırabilir. Ayrıca kalp krizi veya felç sırasında iskemi (yetersiz kan akışı) nedeniyle hasar gören organ veya dokuların tedavisine de yardımcı olabilir.
Yale Disiplinlerarası Biyoetik Merkezi direktörü Stephen Latham, “Bu heyecan verici yeni teknolojinin çok sayıda potansiyel uygulaması var. Ancak gelecekteki tüm çalışmaları, özellikle de beynin perfüzyonunu içeren çalışmaları dikkatli bir şekilde gözetim altında tutmamız gerekiyor.” dedi.
Kaynak:
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/08/220803112550.htm (son erişim tarihi: 4.08.2024).
