Catalog

TIP ARAŞTIRMALARI Viicut dışı yapay karaciğer aygıtiarı Edip Akpınar şağıda anlatılanlarda ele alınan klınık tablo daha çok hızlı seyırlı ve genellikle ölumcul olan "fulminanthepatıtis" veya "akut karaciğer yetmezliği" dıkkate alınarak anlatılmıştır Bobrek yetmezlığınde, kanda bırıken maddelerı temızlemek ıçın yarı geçırken bır zar ve uygun bır dıyaliz sıvısı yetebılmektedır Akcığenn görevını yerıne getırebılmek ıçın yıne bır çeşıt zar ve oksijenasyon sıstemi yetebılmektedır Kalbin ışlevını geçıcı de olsa yerıne getırebılecek pompalar yapılabllmektedır Bunların hepsı de tamamen yapay maddelerden oluşturulabılmektedır Ama ne yazık kı ka racığerde durum farklıdır Çunku yalnız suzme değıl yukarıda sozettığımlz gıbi aynı zamanda butun temel maddelerın metabolizması, dışardan gelen maddelerın metabolızması, pıhtılaşma faktorlennın yapımı vd gıbı oldukça aktıf ve karmaşık biyokimyasal reaksıyonları gerektıren yaşamsal ışlemler sozkonusudur Henuz bu reaksıyonları gerçekleştırebılecek duzeneklerımız yok Hatta henuz bu reaksıyonların ayrıntılarım da çok lyı bılmıyoruz Bunları tamamen anlamamız ıse muhtemelen en az bır 50 yılı bulur O yuzden yetmezlığı olan hastaya yardım etmek ıstıyorsak kesınlıkle sağlam karaciğer hücresine ıhtıyacımız var demektır bu Bu sağlam karaciğer dokusunu, ya başka bır ınsandan veya bazı hayvan karacığerlerınden veyahut doku kulturlennde çeşıtlı şekıllerde çoğaltılan hucrelerden sağlamak gerekıyor! Vucut dışı yapay karaciğer aygıtları, ozellıkle bu tıp yetmezlık tablosu olan hastalara destek olmak ve organ naklı ışlemı ıçın karaciğer bulunana kadar hastayı yaşatmak ıçın (bndgıngkopruleme) gelıştırılmıştır Bununla beraber, bu aygıtların, bu tıp hastaların organ naklı yapılmadan da kurtarılabıleceğı umıdının beslenmesıne yol açacak vaka orneklerı olmuştur O yuzden, artık sadece akut yetmezlık değıl her turlu karaciğer yetmezlığı ıçın bu tıp aletlerın gelıştırılmesı çalışmaları bırçok merkezde surmektedır Irılı ufaklı bırçok çalışma olmasına rağmen, halen bılımsel çevrelerde başlıca ıkı ayrı grup tarafından surdurulen çalışmalar (ıkısı de Amerıka'dan) bu konudakı tartışmalara konu edılmektedır Ana prensıplerı aynı olmakla beraber, kullanılan hucre tıpı dolayısıyla lıteraturde ıkı ayrı ısımle anılan ıkı ayrı aygıt, ana prensıpler anlatıldıktan sonra tanıtılacaktır Bır vucut dışı yapay karaciğer aygıtında ışlev yapan ana bırım bioreaktör adı verılen, hasta kanı veya plazmasının çeşıtlı kaynaklarda elde edılıp özel bır zar sıstemıne yerleştlrılen karaciğer hucrelerıyle temas ettırıldığı bırımdır Bioreaktör şu bolumlerden oluşuyor 1Hucrelerın konduğu tank 2j Bu tankın içine yerleştırılmış ve bellı bır molekul ağırlığına göre geçırgenlığı ayarlanmış zarlardan yapılmış yaklaşık 10 000 adet ıncecık boru Bu boruların saöladığı toplam temas yüzeyı 22,5 mî'dlr. Hasta kanı bu boru sıstemınden geçırılecektır 3 Bu boruların dışındakı tank boşluğuna ozel bır kultur sıvısı ıçıne yerleştırılmış sağlıklı ve ışlevsel karaciğer hucrelerı Tank, hucrelere zararsız herhangı bır maddeden yapılabılir Bunun ıçın erimeyen, ıçınde bulunan sıvının yapısını değiştırmeyen maddeler kullanılabılır Boruların çeperlerının yapıldığı zarlar ıse A özel blr polımer teknolojisı gerektırmektedığı gıbı böyle bır hucre, C3A hepatobdır Bu teknoloji oldukça gelışmıştır, şu lastoma hucresı Susmann ve Kell tarafınanda ısmarlama olarak ıstenılen herhangı dan gelıştırıldı Şımdı ıkı ayrı aygıtı sırayla bır molekulun geçırılmesıne olanak tanıyıp gorelım (Aygıtların ısımlen lıterature göre dığerlerını geçırmeyen zarlar yapılabllmekvenlmıştır) tedır A Yapay karaciğer (BıoArtıfıcıal LıverTank ve ıçındekı mıkro borular bır takım BAL): Bu sıstem Demetnou ve arkadaşhalınde pıyasada tıcarı olarak satılmaktaları tarafından geliştirilmiştir Bu sıstemde, dır (Holow fiber module). Dıyaliz veya bıoreaktore konulan hucreler, domu^dan vucut dışı oksıjenasyon sıstemlerı olarak özel ışlemlerle elde edılen taze ve normal gelıştınlen bu aletler yapay karaciğer ışle(prımer) karaciğer hucrelerıdır, ışlevsel mı ıçın de kullanılabılmektedır Bunlarda ömurlerının uzatılması amacıyla kollajen ana prensıp, bır zar aracılığıyla bıraraya kaplı mıkro boncuklara yapıştırılmalarıngetırılen ıkı ayrı sıvı fazın bazı elemanlarıdan başka herhangı bır ışlemden geçırılnın değış tokuşunu sağlamak amacıyla memışlerdır Bu hucreler, kullanıma sunulküçük bir hacimde çok geniş bir seçici duğu anda çözulmek uzere 196°C de geçirgen yiızey elde etmek prensıbıdır dondurularak saklanmaktadırlar Sıstemın yapısı Şekıl 2'de şematık olarak gösterılHucrelere gelınce Yukarıda da sozunu mıştır Bu sıstemde kan değıl, plazma ettığımız gıbı, canlı ortamda, bılınen en hucrelerle temas ettınlmektedır Bu aygıtın hızlı çoğalabılme potanslyelıne sahıp olan hucre eldesı çok zor ve çok pahalıdır hucre karaciğer hucresıdır Hem de bu Hucre eldesı sırasında, ayrıca dondurulan çoğalma sırasında ılerı duzeyde farklılaş1 hucrelerin dondurulma ve çözulme ışlemmış olan normal ışlevlerını de surdurur leri sırasında onemlı mıktarda hucre kaybı Fakat son 3040 yıldır bu konu ıle uğraolmaktadır Ayrıca bu hucreler uzun sure şanları gerçekten çok uğraştıran ılgınç bır ışlevsel olamamaktadır, 78 saat ıçınde özellığı var karaciğer hucresının aynı zayenı hucre desteğı gerekmektedır manda Canlı ortamdan alınıp özel hucre kulturune konulunca bırkaç saat ıçınde B Vucut dışı yapay karaciğer destek butun ozellıklerını kaybetmeye başlar ve aygıtı (Extrocorporeal Lıver Assıst bırkaç gunde karaciğer hucresı olmaktan DevıceELAD) Susmann ve arkadaşları çıkar Bu oyle bır muamma kı hâlâ nedentarafından gelıştınlen bu sıstemde kullerı gerçek anlanılan hucre lamda çözulemedaha ucuz, daha ücut dışı yapay karacimıştır kullanışlı ve çok ğer aygıtları, yetmezlik kolay manıpulasFakat son 10 tablosu olan hastalara yon yapılabılen yıl ıçınde matriks blr Insan elemanlarının, yadestek olmak ve organ nakli hepatoblastoma nı bağdokusunu işlemi için karaciğer bulunana hucresıdır (C3A). oluşturan kollakadar hastayı yaşatmak için Evet, yanı hemen jen, fibronektin hemen normal vs gıbı lıflerın, geliştirilmiştir. hucrenın yaptığı sadece kuru sıkı butun işlevlerı bır destek dokuyapan, lyı farksu olmayıp aslınlılaşmış bır kanser hucresidır Çok hızlı ve da bunların temasta oldukları hucrelerin sonsuz mıktarda çoğalabılmesl, saklanfarklılaşmalarını, ışlevlerını, çoğalma hızlaması ıçın dondurma gıbi özel ışlemlere rını ve neredeyse tüm kaderlerını belırlegereksınım gostermemesı, olumsuz olyen bır etkıyle ve bılgıyle donandıklan anması ve ışlevlerını surdurebılmesı için bıllaşılmıştır Bu keşıf, henuz ınce ayrıntıları dığımız besın maddelerı ıle oksi|enden anlaşılamamışsa da gerçekten bıyolojıde başka bır şeye gereksınım gostermemesı, son zamanlann en onemlı keşıflerınden bıböylece çok düşük maliyetlı olması bu rı olmuştur (Yalnız karaciğer konusunda hucreyı tercıh nedenı yapmıştır Burada ılk değıl butun dığer doku ve organlarda matakla gelen sorun, bu hucrenın hastaya rıkshucre ılışkılerı konusundakı araştırmaekılmesı durumunda hastada kanser larda gerçek bır patlama olmuştur ve bu gelışıp gelışmeyeceğıdır patlama son hızıyla surmekte hatta gıttıkNormalde, herhangı bır canlının herhançe şıddetını arttırmaktadır gı bır bıreyınde gelışen bır kanserden Bu konunun ayrıntaları ıle anlaşılması alınıp, aynı veya başka bır canlının başka bıyolojık ve klınık bılımlerde gerçekten bır bır bıreyıne nakledılen (yanı ıster allograft devrım olacaktır Karaciğer hucresının ısterse xenograft olsun) hucrelerin özelliklerı boylece yapay ortamda surduyaşama şansı teorık olarak çok duşuk rulemezken ve bu konuda çeşıtlı buyume olasılıkla mumkunse de pratık olarak sıfırfaktorlen vs kullanılıp uzatılmaya çahşılırdır Ekılen yabancı kanser hucrelerı yedıken kollajen ımdada yetıştı Kollaıen uzerısekiz gun ıçınde bağışıklık sıstemi tarafınne kulturlenmış karaciğer hucrelerının ışdan yokedılırler Fakat, Cyclosporin A levlerını bırkaç haftaya kadar korudukları veya FK506 (organ naklı pratığınde halen anlaşıldı en çok kullanılan bağışıklık baskılayıcı Başka hucrelerle beraber kulturlenen ılaçlar) alan deney hayvanlarına hem kendı karaciğer hucrelerının ıse 2 aya kadar buturlerınden hem de başka turlerden alınan tun ozellıklerını korudukları göruldu Fakat kanser hucrelerı nakledıldığınde bu hayçoğalma bılmecesı yıne çözulemedı yanı vanlann % 100 oranda yenı tumör gelışnormal bır karaciğer hucresıne ne yapılırsa tırdığı bırçok çahşmada gosterılmıştır C3A yapılsın, ne ıle beraber kulturlenırse kulhucresının bağışıklık sıstemi baskılanmış turlensın yuksek bır hızla çoğalmıyordu hayvan veya ınsanlara ekılebılme olasılığı Bu sorun, yapay karaciğer aygıtı araştırıcıayrıntılı ve kontrollu olarak araştırılmamışların onunde daıma bır engel oldu Bu entır (Susmann ve arkadaşlarının yayınlangelın aşılması amacıyla, normalden çok az mamış çalışmalarına göre anthymic nude sapmış ve hemen hemen butun normal mice'da (=kalıtsal olarak tımusu olmayan, hucrenın işlevlerını yapan fakat çok hızlı böylece hucresel bağışıklık sıstemi gelışureyen donuşume uğratılmış (Transformeyen fareler bu hucreler urememektedır masyon) hucrelerin (celllıne) gelıştırılıp Ama athymıc nude mıce'lar, ılaçla bağışıkkullanılabıleceğı duşunuldu Aşağıda yazıl § VI lığı baskılanmış canlıyı temsil etmemektedlrler!) Her ne kadar borulardan hucrelerin kaçması neredeyse ımkansız ıse de bızce şımdılık bu konudakı araştırmalar bıtene kadar bu aygıt bağışıklık baskılayıcı ılaç alan hastalarda kullanılmamalıdır* ELAD'ın bıoreaktörune 10 gr C3A hucresı ekılmekte, bunlar tankta bulunan kultur ortamı ıçınde bırbırlerıne sıkı temasa elene kadar (confluence) çoğalmakia, 2haftada 200 gram karaciğer hucresıne eşıt ışlev yapacak mıktara erışmektedırler Bu mıktar, karacığerı olmayan bır ınsanın karaciğer gereksınımını karşılar Bu aygıtta kan tum olarak, yanı elemanlanna ayrılmadan hucrelerle temas ettınlmektedır Ayrıca boruların ıçınde pıhtılaşma sorunları gelışmesın dıye heparin kullanılmaktadır (BAL'da heparıne gerek yoktur) ELAD, Şekıl 2'de şematık olarak gosterılmıştır ELAD sıstemi, son zamanlarda dığer sısteme gore ucuzluğu ve kolay kullanımı nedenıyle öne çıkmış ve akut karaciğer yetmezlığınde geçıcı destek tedavı amacıyla kullanılmak uzere Hepatix adıyla bırçok yerde pıyasaya sunulmuştur ELAD ve BAL arasında, ıster hayvan deneyı ıster klınık denemeler açısından herhangı bır kontrollu çalışma yapılmamışsa da etkı ve "lyıleştırme" açısından bır fark yok gıbı gorulmektedır Tek fark ELAD'ın ucuz olmasıdır lleri duzeyde karaciğer yetmezlığı gelışen hastalara vucut rezervlerı bellı bır duzey altına duşunce, bu aygıtlarla destek tedavısıne başlanmakta, eğer hastanın karaclğerınde az sayıda sağlam kalmış hucre varsa ve karacığerın bağ doku ıskeletı sağlamsa, bunlar çoğalarak normal karaciğer dokusunu tekrar oluşturmakta ve genellikle en fazla bırkaç gun ıçınde yapay karaciğer desteğıne gerek kalmamaktadır Eğer hıç sağlam hucre kalmamışsa ve/veya karacığerın bağ doku ıskeletı bozuksa, aygıt desteğıne, nakıl ıçın yenı karaciğer bulunana kadar devam edılmekte, yenı organ bulununca aygıtın ışlevı bıtmektedır Sonuç Insandan ınsana karaciğer naklıne seçenek olan yontemlerın araştırılması, hem ıster yardımcı ısterse ozgun yepyenı, daha basıt, daha etkılı, daha ucuz tedavı yontemlerının ortaya çıkarılması potansıyelını ıçermekte hem de karaciğer bıyolojısı ve patolojısı konusunda yepyenı bılgıler sağlamaktadır Ulkemızde, bu konuda da dığer konular gıbı davranmayıp bılgı uretımı ıçın yatırım yapılırsa, ılerıde bu bılgıden yurtdışında uretılecek teknolojılen satın almak ıçın mılyonlarca dolar ödemek zorunda kalmayabılırız' KAYNAKLAR 1) Nyberg SL ve ark Evolutıon o( the artifıcıal lıver The meed for randomızed clınıcal trıals Amerlcan Journal of Surgery 166 513, 1993 2) Sussmann NL ve ark Reversal of hepatıc faılure using an extracorporeal lıver assıst devıce Hapatology 16 60 1992 3) Rozga J ve ark Development of a bıoartlfıcıal llver Propertıes and functıon of a hollovvflber module ınoculated wıth liver cells Hepatology 17 258265,1993 4) Langer R ve ark Tıssue engineerlng Soence 260 920 1993 5) Naughton BA ve ark Stereotypıc culture systems for lıver and bone marrow Evıdence for the development of functıonal tıssue ın vıtro and follovvıng ımplantatıon ın vıvo Biotechnology and Bioengineenng 43 810, 1994 6) lrwın M Arıas ve ark The üver Bıology and Pathobıology Uçuncu baskı Raven Press, NevvYork 1994 7) Demetrlou AA ve ark Transplantatlon of microcarrıer attached hepatocytes ınto 90% partially hepatectomized rats Hepatology 81006, 1988 4246