Araştırmacılar ilk kez sağlam insan organlarını şeffaf hale getirmeyi başardılar. Mikroskobik görüntüleme kullanarak, hücresel düzeyde şeffaf organların altında yatan karmaşık yapıları ortaya çıkarabildiler. Ortaya çıkan organ haritaları, 3D biyo-baskı teknolojileri için şablon görevi görebilir. Gelecekte bu, ihtiyacı olan birçok hasta için talep üzerine yapay organların oluşturulmasını sağlayabilir. Cell'de yayınlanan bulgularda, Helmholtz Zentrum München, Ludwig Maximilians Üniversitesi Münih (LMU) ve Münih Teknik Üniversitesi TUM) güçlerini birleştirdi. Biyomedikal araştırmada, görmek inanmaktır. İnsan organlarının yapısal karmaşıklığını deşifre etmek, onları hücresel düzeyde görüntüleyecek teknolojilerin eksikliği sebebi ile her zaman büyük bir zorluk olmuştur. Doku temizlemedeki son gelişmeler, araştırmacıların, bozulmamış şeffaf fare organlarının ilk hücresel görüntülerini 3D olarak elde etmelerini sağladı. Ancak bu yöntemler insan organları için uygulanabilir değildi. Yaklaşımımızı tamamen değiştirmemiz gerekiyordu. İnsanın organları, yıllar boyu hatta onyıllar boyu kollajen gibi çözünmeyen moleküllerin birikmesinden dolayı serttir. Bu yüzden fare organlarını transparan yapmak için kullanılan geleneksel deterjanlar, insan organları özellikle de yetişkinlerde kullanılamaz. "Yaklaşımımızı tamamen değiştirmeliydik ve insanlar organlarını da transparan yapmayı sağlayan yeni bir molekül çizmekten başlamalıydık." diyor Helmholtz Zentrum München üniversitesinde doktora yapan ayni zamanda çalışmanın da başyazarı Shan Zhao. Yorucu denemelerden sonra ekip, CHAPS adlı bir deterjanın tüm katı insan organlarında küçük delikler açabileceğini keşfetti. CHAPS, ilave çözümlerin santimetre kalınlığındaki insan organlarına derinlemesine gitmesine ve bunları şeffaf bir yapıya dönüştürmesine olanak tanıyor.
Profesör Ingo Bechmann’ın Leipzig Üniversitesi'ndeki laboratuvarından otopsi sonrası elde edilen insan organlarını şeffaf hale getirdikten sonra, ekip hem organ görüntüleme hem de elde edilen büyük miktarda verinin analizi için ek zorluklarla uğraşmak zorunda kaldı. İlk olarak, Miltenyi Biotec ile işbirliği içinde “Ultramicroscope Blaze” adı verilen büyük bir numune tutma kapasitesine sahip, yeni bir lazer tarama mikroskobu geliştirdiler. Bu mikroskop böbrek kadar büyük olan insan organlarının görüntülenmesini sağladı. Ekip sonrasında, TUM'dan Prof. Bjoern Menze ile birlikte yüz milyonlarca hücreyi üç boyutlu olarak analiz edebilmek için derin öğrenme algoritmaları geliştirdi. Araştırmacılar bu yeni teknolojiye SHANEL ismini verdiler. (Small-micelle-mediated Human orgAN Efficient clearing and Labeling) “SHANEL, yakın gelecekte sağlam insan organlarını haritalamak için anahtar bir teknolojiye dönüşebilir. Dr. Ali Ertürk (Helmholtz Zentrum München'de Doku Mühendisliği ve Rejeneratif Tıp Enstitüsü Direktörü ve ayrıca LMU Hastanesi İnme ve Demans Araştırma Enstitüsü'nde Baş Araştırmacı) açıklamasında; bu, beyin gibi organları, bunların gelişimini ve sağlık ve hastalıktaki işlevlerini anlamamızı önemli ölçüde hızlandıracaktır. " ifadelerini kullandı. Nihai hedef: Yapay organların 3 boyutlu biyo baskısı.
İnsan organlarının hücresel haritaları, ortaya çıkan 3D biyo-baskı teknolojileriyle büyük ölçekli insan dokuları ve organlarını tasarlamak için kullanılabilir. Bu hedef doğrultusunda Ertürk ve ekibi şu anda pankreas, kalp ve böbrek başta olmak üzere başlıca insan organlarının haritalanması üzerine çalışıyor. Ertürk, "Yüzbinlerce kişi için büyük bir organ bağışçısı sıkıntısı var" diyor. “Hastalar için bekleme süresi ve organ nakli maliyeti gerçek bir yük. İnsan organlarının hücresel yapısı hakkındaki ayrıntılı bilgiler, bizi ihtiyaçlar doğrultusunda yapay olarak fonksiyonel organlar oluşturmaya önemli bir adım daha yaklaştırıyor. "
Kaynakça: https://www.helmholtz-muenchen.de/en/news/press-releases/2016/press-release/article/47674/index.html
Konuyla ilgili video: https://youtu.be/i1-upP0kq5o