“Anthrobots”
Yıl 2045. Dünya, bilimsel ve teknolojik gelişmelerin ışığında bambaşka bir görünüme bürünmüş. Tıp dünyası da bu değişimden nasibini almış. Artık hastalıkları tedavi etmek için tabletler ve iğneler yerine insan hücrelerinden üretilen minik “robotlar” kullanılıyor. Bu minik robotlar, tıpkı birer mimar gibi hasarlı dokuları onarıyor ve hastalıklı hücreleri yok ediyor. Artık kanser, kalp hastalıkları ve Alzheimer gibi eskiden tedavi edilemez olarak kabul edilen hastalıklar bile kolayca iyileştirilebiliyor.
2045 senesine daha 20 yıldan fazla olsa da bu teknolojiye çok çok yakın olabiliriz. Bu yazımıza söz konusu olan çalışma Tufts Üniversitesi’nden Michael Levin ve ekibi tarafından yapıldı. Levin ilk canlı “robotları” 4 yıl öncesinde yapmıştı. Bu eski çalışmada bir kurbağa (Xenopus laevis) embriyonik hücreleri kullanılarak yapılmıştı. Bu hücreler aracılığıyla geliştirilen ksenobotlar (xenobot) bir araya gelerek kümeleşiyorlar, yüzebiliyorlardı. Ancak insan bağışıklık sistemi çoğu zaman oldukça iyi çalışır ve bu kurbağa hücrelerinden oluşturulmuş ksenobotları reddedeceği biliniyordu.
İşte bu aşamada tanıdık bir isim, Levin’in doktora öğrencisi olan Gizem Gümüşkaya’nın liderliğinde yapılan çalışma; göze çarptı ve aslında bağışıklık sistemimizi bu yeni teknolojiye tırnak içinde ikna etti diyebiliriz. Peki ama nasıl?
Sayın Gümüşkaya çalışmasında farklı yaş ve cinsiyetlerdeki donörlerden alınan trakea hücrelerini kullandı ve “anthrobot” ismini verdiği insan hücresi temelli robotlar üretti. Bu süreci aslında kabaca şöyle özetleyebiliriz:
- Trakea hücreleri 3D bir iskeleye yerleştirilir.
- İskele, insan trakea ortamına benzeyen bir sıvı ile kaplanır.
- 2 hafta sonra hücreler çoğalır ve minik küreler oluşturur.
- Hücreler özel bir sıvı banyosuna daldırılır. Bu banyo, hücrelerin silialarını dışarı atmalarını sağlar.
Bu çok kaba olarak özetlediğim süreçlerden sonra anthrobotlar ortaya çıktı. Üretilen anthrobotlar 100-1000 hücre büyüklüğünde oluştu ve yuvarlak-oval şekle sahiptiler. Bu anthrobotların yüzeyleri tamamıyla silia adı verilen kirpikçiklerle kaplı şekildeydi. Silialar, hücrelerin yüzeyinde bulunan ve hareket etmelerini sağlayan küçük tüycüklerdir. Ayrıca araştırmada belirtildiği üzere Anthrobotların yüzeyindeki siliaların farklı şekilde dizilmesi, her anthrobotun kendine özgü bir “parmak izine” sahip olmasını sağlar. Bu parmak izi, anthrobotların hareketini primer olarak etkiler.
Anthrobotların üretilmesinin ardından tedavi edici etkisinin tespiti çeşitli testler yapılması gerekiyordu. Bu amaçla petri kabında bir sinir hücresi tabakası oluşturuldu ve bu tabaka çizilerek “yaralandı.” Yaralı bölgeye anthrobotlar uygulandı ve ardından bilimsel olarak gözlemleme süreci başladı. Negatif kontrole göre anthrobotlar, yaralı bölgeye yerleştirildikten sonra sinir hücrelerinin yeni doku oluşturmasına ve yarayı kapatmasına yardımcı oldular. Hatta anhtrobotların yerleştirildiği petri kabında üç gün içinde tamamen iyileşme gözlemlendi. Çalışmanın lideri Gümüşkaya bu tamir işleminin hiçbir genetik modifikasyon gerektirmeden gerçekleşmesinin şaşırtıcı olduğunu belirtiyor.
Kesinlikle, bu çalışmanın anthrobotları umut vadeden bir bilimsel gelişme olarak gösterdiğini söyleyebiliriz. Onarımının imkânsız olduğu düşünülen dokuları onarmaktan, hedefe yönelik ilaç sistemlerine kadar birçok yenilikçi tedavi yaklaşımına öncülük etme potansiyeli taşıyorlar. Öte yandan çalışmanın laboratuvar ortamında yapılması, insanlarda nasıl etkiler göstereceğinin bilinmemesi ve etik koşullar ise çalışmanın sınırlayıcı noktaları olarak göze çarpmakta.
