Katalog

TÜMÖRLERİ ÖLDÜRMEK ÜZERE BAKTERİLER TASARLANDI Laboratuvar ortamında canlı doku ve organ üretimi, tıbbın en önemli çalışma alanlarından biri. En büyük problem, doku mühendisliğinin klasik yöntemleri (örneğin, biyolojik olarak çözülebilir bir iskeletin çevresine hücre ekimi) ile geliştirilen dokuların, vücutta istenilen şekilde davranmamaları. Harvard'dan Ali Khademhosseini, canlı Legolar geliştirerek bu problemi aşmayı planlıyor. Bu yöntemde, örneğin kalp yapmak istenildiğinde, önce kalp kası hücreleri belirli bir şablon üzerine ekiliyor. http://hst.mit.edu/biosketch/Khademhosseini.html DAMAR İÇİ MALZEMELERDE ENFEKSİYONA ÇÖZÜM Tıbbi cihazlara, örneğin ilaç tedavisi ya da beslenme amacıyla damar içi kullanılan malzemelere bağlı enfeksiyonlar yaygın bir problem. Düşük salımlı antibiyotik içeren malzeme kaplamalarıyla bu enfeksiyonların önüne geçilmeye çalışılsa da tam bir sonuç almak mümkün olmuyor. Kullanım sırasında salınan malzemenin tükenmesi bir problem. Bakterilerin bu antibiyotiklere direnç kazanması da mücadeleyi zorlaştırıyor. MIT master öğrencisi Christopher Loose, antimikrobik peptitler (AMP http://en.wikipedia.org/wiki/Antimicrobialpeptides) olarak adlandırılan doğal antibiyotiklerin formülasyonunu optimize eden bir tasarım aracı ve bunların tıbbi cihazlarda kullanımı için bir yol geliştirmiş. AMP, insan teri ve bitkilerde bulunan bir protein ve bakterilerin balon gibi patlamasına neden oluyor. Bu etkinin özel bir mekanizması yok ve bu nedenle mikroplar buna karşı bir direnç geliştirmede zorluk çekiyorlar. AMP'lerin ağızdan alınmak ya da damar içine enjekte edilmek amacıyla üretimi çok pahalı. Ancak Loose, AMP'lerin tıbbi malzeme kaplamalarının içine dahil edilerek kullanılması yöntemini geliştirmiş. Loose'un tabiriyle bu kaplama mikroplar için çivili yatak gibi. Bir salım söz konusu olmadığından bu kaplamaların etkisi kalıcı. Buluşunu ticari hale getirmek için SteriCoat'u kuran Loose, 2011'de ürünün ilk uygulamalarını piyasaya sürmeyi planlıyor. http://web.mit.edu/bamel/Chris.shtml Kanserli hücrelerin seçici olarak yok edilmesi, üzerinde önemle durulan bir tedavi yaklaşımı. Kaliforniya Üniversitesi'nden J. Christopher Anderson bu amaçla, farklı bakterilerden elde edilen DNA sıralamalarını, EKoli (memeli hayvanların kalın bağırsağında yaşayan faydalı bakteri türlerinden biri olan koli basili) bakterisinin yeniden programlanmasında kullanılması üzerinde çalışıyor. Sonuçta elde etmeyi hedeflediği yeni organizma insan bağışıklık sisteminden kaçabilecek (1), kanserli hücreyi bulacak (2), kanserli hücreyi kendini içeri alması için kandıracak (3) ve içeri girdiğinde de zehirli bir madde salgılayarak kanserli hücreyi yok edecek (4). Anderson ayrı ayrı bu yetenekleri gösteren genetik programları üretmeyi başarmış. Simdi sıra bunları tek bir organizmada birleştirmesine gelmiş. http://bioeng.berkeley.edu/cv.php?facultyid=3197 Bunlardan biri olan Kristala Jones Prather'in amacı, ticari moleküllerin üretiminde baştan sona biyolojik süreçlerin kullanılabilmesini sağlayacak stratejiler geliştirmek. Organik kimyacıların bu amaçla kullandıkları temel yaklaşım, önce üretmek istedikleri molekülün yapısını, sonra da bu yapıyı oluşturan ön maddeleri (nihayetinde basit ve ticari olarak elde edilebilir yapılara ulaşana kadar) belirlemek. Bu yönteme retrosentez (http://en.wikipedia.org/wiki/Retrosynthesis) adı veriliyor. Yöntem bir tersinemühendislik (reverse engineering) yöntemi ve Prather bu yöntemin biyologlar tarafından da kullanılabileceğini düşünerek, retrobiyosentez adını verdiği yöntemi geliştirmiş. Bu yöntemde bileşkelerin, doğal ya da yapay enzimlerin koli basili gibi mikrobik ev sahipleri içinde, alışılmamış kombinasyonlarda bir araya getirilerek üretimi hedefleniyor. Prather amacını “kimyasal fabrika gibi işlev görecek organizmalar tasarlamak” şeklinde ifade ediyor. http://web.mit.edu/prathergroup/ http://www.retrobiosynthesis.com/index.html YAKIT MOLEKÜLLERİ ÜRETİMİ PEŞİNDE Neil Renninger'in kurucuları arasında olduğu ve sentetikbiyoloji alanında çalışan Amyris, şu sıralarda büyük yatırımcıların dikkatini çeken bir konu üzerinde çalışıyor: biyoyakıt, dizel ve benzinin yerini alacak, mevcut motorlarla uyumlu moleküllerin üretimi. Renninger’in bu moleküllerin üretimi için bulduğu yöntem mikropların kullanımı. Amyris bunu sağlayacak mikropları üretmeyi başarmış ve sıra bunu ucuz bir biçimde yapmayı sağlayacak yöntemi geliştirmeye gelmiş. http://www.amyris.com/ Bu amaçla Gates Vakfı’ndan 42 milyon dolar araştırma parası almış. LABORATUVARDA KALP NASIL ÜRETİLİR? ERKEN DOĞAN BEBEKLERE KATKI Shetal Shah, neonatoloji alanında çalışan biri olarak yüzlerce saatini azgelişmiş doğan bebekleri ambulansla New York Üniversitesi Tıp Merke CBT 1077/18 9 Kasım 2007 (1). Hücreler bu şablona uygun olarak, canlı kalp hücrelerine benzeyecek şekilde uzayıp gelişiyorlar (2). Yaklaşık altı gün sonra hücreler kendi kendine atan organoidlere (organ benzeri yapılara) dönüşüyorlar ve şablon dışına çıkarılabilir hale geliyorlar (3). Bu organoidler daha sonra, istenen şekle sokulabilen jelatin polimer yapılar içine gömülerek, kümeler halinde kalp yapımında kullanılacak olan canlı legolar haline getiriliyorlar (4). KİMYASAL FABRİKA GİBİ ORGANİZMA YARATMAK Bilim insanları son yıllarda, artan çevre koruma kaygılarının da etkisiyle, bileşkelerin üretiminde zararlı yan ürünleri ve atıkları olan kimyasal reaksiyonlar yerine biyolojik süreçlerin kullanılabilirliği üzerinde yoğun olarak çalışıyorlar.