Materyaller yaraların iyileşmesine yardımcı olmak için yaygın olarak kullanılır: Kolajen süngerler, yanıkları ve basınç ülseri* gibi yaralanmaları tedavi etmeye yardımcı olur. İskele benzeri implantlar kemikleri onarmada kullanılır. Bununla birlikte, doku onarımı süreci zaman içinde değişmektedir. Bu nedenle bilim insanları iyileşme gerçekleştikçe dokularla etkileşime giren biyomalzemeler geliştirmektedirler.
Şimdi, Dr. Ben Almquist ve Imperial College London’daki ekibi, geleneksel malzemelerin vücutla çalışma şeklini değiştirebilecek yeni bir molekül yarattı. Çekiş kuvveti ile çalışan yükler (TrAP’ler) olarak bilinen yöntemleri, malzemelerin iyileşme sağlamak için vücudun doğal onarım sistemiyle konuşmasını sağlar.
Araştırmacılar, TRAP’leri mevcut tıbbi malzemelere dahil etmenin yaralanmaların tedavi edilmesinde devrim yaratabileceğini söylüyor. Imperial’ın Biyomühendislik Bölümünden Dr. Almquist: “Teknolojimiz, iyileşmeyi sağlamak için dokularla aktif olarak çalışan yeni nesil bir malzemenin kullanılmasına yardımcı olabilir.”
Hücresel Eylem Çağrısı
Bir yaralanmadan sonra, hücreler örümceklerin ağlarını ördüğü gibi yaralarda bulunan kollajen ‘iskelelerinden’ geçer. Hareket ettikçe, yaralı dokuyu onarmaya başlayan gizli iyileşme proteinlerini aktive eden yapı iskelesini oluştururlar.
Araştırmacılar TrAP’leri bu doğal iyileşme yöntemini yeniden oluşturmanın bir yolu olarak tasarladılar. DNA segmentlerini, proteinlere sıkıca yapışan aptamerler olarak bilinen üç boyutlu şekillere katladılar. Daha sonra, diğer ucunu kollajen gibi bir yapı iskelesine bağlamadan önce hücrelerin bir ucundan tutabilecekleri özelleştirilebilir bir ‘tutacak’ ile bağladılar.
Yara iyileşmesi tekniklerindeki son gelişmeler vücudun yenilenme kabiliyetini arttırmaktadır.
Tekniğin laboratuvar testleri sırasında, hücrelerin, kolajen yapı iskelelerinde gezinirken TRAP’leri çektiklerini buldular. Çekme işlemi, TrAP’ların iyileşme proteinlerini ortaya çıkarmak ve aktive etmek için ayakkabı bağları gibi çözülmelerini sağlamıştır. Bu proteinler, iyileştirici hücrelere büyüme ve çoğalabilme talimatlarını verir.
Araştırmacılar ayrıca hücresel ‘tutacağı’ değiştirerek hangi hücreleri tutup çekebileceklerini, değiştirebildiklerini ve böylece TrAP’ların belirli bir noktada bulunan hücrelere dayanan spesifik terapötik proteinleri salgılayacak şekilde uyarlamalarını sağladığını belirlediler. Bunu yaparken, TRAP’lar yara onarımı sırasında doğru zamanda doğru hücre tipiyle akıllıca etkileşime girebilecek materyaller üretir.
Bu, bilim insanlarının geliştirdiği; insan yapımı malzemelerde farklı türdeki hücreleri kullanarak iyileşme sağlayan proteinlerin ilk aktivasyonudur. Tekniği doğada bulunan iyileşme yöntemleri taklit eder.
Dr. Almquist: “İyileşmeyi etkinleştirmek için hücre hareketini kullanmak, deniz süngerlerinden insanlara kadar değişen canlılarda bulunur. Yaklaşımımız onları taklit eder ve iyileşmeyi teşvik etmek için zamanla hasarlı dokularda farklı hücre türleriyle aktif olarak çalışır.”
Laboratuvardan İnsanlara
Bu yaklaşım farklı hücre tiplerine uyarlanabilir. Bu nedenle kırık kemikler, kalp krizinden sonra yara izi ve hasarlı sinirler gibi çeşitli yaralanmalarda kullanılabilir. Travmatik olmayan alt bacak amputasyonlarının önde gelen nedeni olan diyabetik ayak ülserleri gibi mevcut müdahalelere rağmen yaraları iyileşmeyen hastalar için de yeni tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır.
TRAP’ler oluşum açısından oldukça basittir ve tamamen insan yapımıdır. Yani farklı laboratuvarlarda kolayca yeniden üretilip endüstriyel miktarlara yükseltilebilirler. Uyarlanabilir oluşları ayrıca bilim insanlarının; hastalıkların, kök hücrelerin ve doku gelişiminin laboratuvar çalışmaları için yeni yöntemler oluşturmalarına yardımcı olabilecekleri anlamına gelir.
Aptamerler şu anda ilaç olarak kullanılmaktadır. Yani zaten kanıtlanmış ve klinik kullanım için optimize edilmişlerdir. TrAP’ler şu anda insanlarda kullanım için optimize edilmiş aptamerlerden faydalandıkları için, sıfırdan başlayan yöntemlerden kliniğe daha kısa yoldan gidebilirler.
Dr. Almquist: “TrAP teknolojisi, yara ile aktif bir şekilde iletişim kuran ve gerektiğinde önemli talimatlar veren materyaller oluşturmak için esnek bir yöntem sunar. Bu tür akıllı, dinamik iyileşme, iyileşme sürecinin her aşamasında yararlıdır. Vücudun iyileşme şansını arttırma potansiyeli ve pek çok farklı yara tipinde geniş kapsamlı kullanım alanları vardır. Bu teknoloji, zamanla hasarlı dokuları iyileştirmek için birlikte çalışmak üzere farklı hücreleri düzenleyen bir yara onarımı iletkeni olarak hizmet etme potansiyeline sahiptir.”
*Basınç Ülseri: (Yatak yarası, bası yarası, dekübit) yırtılma, sürtünme, uzun süre basınca maruz kalma veya diğer faktörlerin etkisiyle vücuttaki deri ve deri altındaki dokularda meydana bölgesel doku zedelenmeleri sonucu deri ve kas üzerinde gelişen yaralanmalardır.
Comments