Hücrelere: Sırt Çantaları!

İki bağışıklık hücresi(gri) ve taşıdığı sırt çantası(yeşil).

Mikroskopik sırt çantaları diyebileceğimiz, içinde kimyasal yük olan nano yapılı, polimer keseler taşıyan canlı hücreler, belki de bir gün ilaçları ve görüntüleme ajanlarını, hastalıklı dokulara taşıyabilecek. Massachusetts Institute of Technology (MIT) araştırmacıları böyle sırt çantalarını oluşturmayı başardıklarını, bu çantaları, manyetik parçacıklarla doldurup, bağışıklık hücrelerine, hücrenin çevreyle etkileşme yeteneğinin zarar görmesine yol açmadan bağladıklarını söylüyorlar.

Sırt çantaları, üç ince polimer film tabakasından yapılıyor. En alt tabaka sırt çantasını yapım ve yükleme aşamasında bir yüzeye tutturuyor. Orta tabaka, sırt çantasının yükünü taşıyor. Üst tabaka da hücre yüzeyine tutunmayı sağlayan bir kanca işlevi görüyor.

Araştırmacılar, sırt çantalarını sentezledikten sonra, bunlara canlı bağışıklık hücreleri içeren bir çözelti eklemişler. Hücreler, hemen sırt çantalarının üst tabakalarınca tutulmuş. Daha sonra sıcaklık düşürülüp, alttaki polimer tabakanın çözünmesi tetiklenerek, sırt çantası takmış hücrelerin yüzeyden ayrılması sağlanmış.

Massachusetts Institute of Technology Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Merkezi Başkanı Michael Rubner, bu işlemin, sırt çantasına inanılmaz çeşitlilikte yük yüklenmesine olanak verdiğini söylüyor. Hücreler, son anda eklendiği için, sırt çantaları yapılır ve yükleri yüklenirken ne zehirli kimyasal maddeleri kullanmak ne de sert koşullar tehlikeli oluyor. Michael Rubner:

"İstediğiniz her tür sert kimyasal maddeyi kullanabilirsiniz. Çünkü bu koşullarda ölmesi beklenen hücre henüz ortamda değil. Hücrenin yüzeye tutunması ve sırt çantasını alıp ayrılması sürecin ancak son aşamasında gerçekleşiyor."

Araştırmacılar, sırt çantasının ne kadar sıkı tutunduğunu sınamak için sırt onları manyetik nano parçacıklarla doldurup bağışıklık hücrelerine yüklediler ve hücreleri bir mıknatısın yanına yerleştirdiler. Mikroskopla bakıldığında, kendilerine sımsıkı bağlı olan sırt çantalarının çekilmesiyle hücrelerin mıknatısa doğru yol aldığı gözlenebiliyordu.

Çalışmada yer almayan Teksas Üniversitesi Nanotıp Bölümü Başkanı Mauro Ferrari, bir hücrenin yüzeyine bağlanan parçacıkların genellikle birkaç saniye içinde içeri alındığını söylüyor. Dolayısıyla da bağlanan sırt çantasının, yerinde birkaç saniyeden daha uzun süre kalmasının çok önemli olduğunu ekliyor.

Rubner ve ekibi, son olarak sırt çantalarını, bedenin kendi bağışıklık sistemini hasta ya da kanserli dokulara saldırmak üzere yeniden şekillendirecek tedavilerde kullanmayı öngörüyor. Örneğin, bağışıklık hücreleri, kan dolaşımından alınıp belli bir tümörü hedefleyecek şekilde hazırlanmış sırt çantalarıyla donatılıp yeniden bedene verilebilir. Hücreler taşıdıkları yük, ister bir görüntüleme ajanı ister bir kemoterapi ilacı olsun doğrudan tümöre götürecek, böylece sağlıklı dokular zehirli yükten etkilenmeyecek.

Sırt çantaları, hücrelere dümdüz yapışmadığı için birden çok hücre tek bir sırt çantasına yapışabiliyor ya da birden çok yama tek bir hücreye tutunabiliyordu. Rubner, ekibinin bu sürecin nasıl yönetileceğini öğreneceğini ve bunun belki de doku mühendisliği için bir temel oluşturacağını düşünüyor.

"Bu, yeni bir yaklaşım" diyor Rubner ve ekliyor "Yapılabilecek şeyler konusunda büyük bir esneklik var, bu esnekliğin toplum için büyük değer taşıyacak bir şeye dönüşmesini umuyoruz. Ancak buna daha zaman var"

Güncelleme: 30/01/2009
Kaynak: "Backpacks for Cells" technologyreview, (Bilim ve Teknik, Ocak 2009, İlay Çelik)