Balık Tankından Biyoreaktöre: Bir Tıp Öğrencisinin Akciğer Devrimi

Size son zamanlarda duyduğum en çılgın bilimsel atılımlardan birinden bahsetmek istiyorum. Her şey, Teksas'ın Galveston kentindeki bir pet shop'ta satılan dört beş litrelik bir akvaryumla başlıyor.

2010 yılında Michael Riddle, otuzlu yaşlarının sonunda bir tıp öğrencisiydi. Texas Tıp Fakültesi'nde derslerle boğuşurken bir yandan da eşini ve dört çocuğunu geçindirmek zorundaydı. Tam anlamıyla bir bilim insanı imajı çizmediğinizi biliyorum. Ama bazen en iyi yenilikler, kurallara uymaya gücü yetmeyen insanlardan geliyor.

Riddle bir gün yerel bir pet shop'a uğramış ve karşısında dikkat çekici bir şey görmüş: yirmi dolarlık bir balık tankı. Eğitimli gözlerine göre bu tank, bir insan göğüs kafesiyle şaşırtıcı bir benzerlik taşıyormuş. Çoğumuz bir akvaryum görürüz. Riddle ise bir prototip görmüş.

O yirmi dolarlık tankı satın almış ve kendi deyimiyle "dünyanın ilk büyük akciğer biyoreaktörünü" inşa etmiş. Biyoreaktör, insan vücudunun dışında canlı akciğer büyütmeye yarayan bir çeşit odadan başka bir şey değil. Ve işin asıl ilginç kısmı şu: bu derleme düzenek, araştırmacıların mühendislik yoluyla domuz akciğeri büyütmelerine ve bunları gerçek domuzlara başarıyla nakletmelerine yardımcı olmuş. Bir de şunu söyleyeyim mi? Riddle'ın ekibi, laboratuvar ortamında "ilk insan akciğeri" olarak nitelendirdikleri şeyi de büyütmüşler.

Bir pet shop'un akvaryum bölümünde başlayan iş, hiç de fena sayılmaz doğrusu.

Şimdi asıl bilime inelim, çünkü gerçekten büyüleyici ve itiraf edeyim ki biraz da bilim kurgu gibi.

Mantık aslında anlayınca zarif bir şekilde basit. Önce bilim insanları, normal nakle uygun olmayacak kadar hasar görmüş bir donör akciğeri alıyorlar. Bu arada belirtelim, kullanılabilir akciğer ciddi bir kıtlık var. Amerika'da herhangi bir anda 100 bini aşkın kişi organ nakli bekliyor ve bağışlanan akciğerlerin çoğu hastalara ulaşamıyor. Birçoğu doğrudan çöpe gidiyor.

Riddle ve ekibinin bulduğu çözüm, bu atık akciğerleri "yıkama"ydı. Özel deterjanlarla orijinal hücrelerin tamamını sıyırıyorlar ve geriye proteinlerle mikroskobik yapılardan oluşan, hayalet gibi beyaz bir iskelet kalıyor. Evinizdeki tüm mobilyaları çıkardığınızı ama duvarları, odaları ve mimari yapıyı olduğu gibi bıraktığınızı düşünün. İşte buydu.

Sonra işin asıl keyifli kısmı geliyor: bu iskeleti, nakilye ihtiyaç duyan kişinin kendi hücreleriyle yeniden dolduruyorlar. Aynı kişi, aynı hücreler, kişiselleştirilmiş organ. Geleneksel nakillerde olduğu gibi ömür boyu bağışıklık sistemi baskılayıcı ilaçlara gerek yok. Vücudunuz yabancı olarak tanımaz bile çünkü teknik olarak bu sizsiniz.

Asıl zorluk ölçeklendirmeydi. Farelerde harika çalışıyordu; bilim insanları küçücük fare akciğerlerini laboratuvarda decellularize edip recellularize edebiliyorlardı. Ama Riddle neden kimsenin bunu daha büyük hayvanlarla veya insanlarla yapmadığını sorduğunda iki acı gerçekle yüzleşti: devasa bir domuz akciğerini decellularize etmek beş ay sürüyordu ve insan boyutundaki organları işleyebilecek biyoreaktör kimse de yoktu.

İşte balık tankı burada devreye giriyor.

Ama şöyle bir durum var: akciğerler yüzüyor. Herhangi bir sıvıda. Ve Riddle başlarda bunu bir sorun olarak görmüş. Havayı boşaltmayı denemiş, yüzme direncine karşı bastırmaya çalışmış ve duvara toslamış. Sonra sevdiğim bir dahi anı yaşanmış.

"Tamam," diye düşünmüş, "ne yaparsam yapayım yüzüyor. Demek ki bu güçle savaşmak yerine yanında çalışmalıyım."

Domuz akciğerini ters çevirmiş, trakeasını (soluk borusu) hazır ambalaj tankının altındaki bir boruya bağlamış ve organın yüzmesine izin verirken deterjanı hem kan damarlarından hem de hava yollarından aynı anda pompalamış. Akciğer askıda kalmış, hassas yapıları ezilmemiş.

Sonuç? Beş ay süren işlem üç güne düşmüş. BuUfak bir iyileşme değil, kanıtlanmış bir fikir ile gerçekten kullanılabilir bir şey arasındaki fark bu.

Ekip bu mühendislik ürünü akciğerleri domuzlara nakletmiş ve işte burası dikkat çekici: yeniden inşa edilmiş organlar hayvanların vücutlarıyla bütünleşmiş ve iki aya kadar gelişimlerini sürdürmüş. Reddedilme yok, ciddi bir komplikasyon yok. Henüz domuzların tek akciğeri olarak işlev görmüyorlarmış, domuzlar hâlâ orijinal akciğerlerine ihtiyaç duyuyormuş. Ama konsept kanıtlanmış. Çalışıyor.

Sonraları aynı şeyi bir insan akciğeriyle yapmışlar, bir iskelet ve kök hücrelerden ilk laboratuvar ortamında büyütülmüş insan akciğerini elde etmişler.

Biliyorum, bu bir Frankenstein romanından fırlamış gibi duyuluyor ve araştırmacıların kendileri de bu benzerliği kabul ediyorlar. Ama şu güzel fark var: Frankenstein farklı bedenlerden parçaları dikip birleştirmişti. Riddle ve meslektaşlarının yaptığı ise sizin kendi hücrelerinizi kullanarak yeniden inşa etmek. Aynı kişi, aynı DNA, yeni organ.

Bu bir canavar hikayesi değil. Bir yenilenme hikayesi.

Ve balık tankı alan, parasız bir tıp öğrencisinden Mesogen adlı bir biyoteknoloji şirketinin CEO'suna uzanan Riddle'ın yolculuğu, başka hangi atılımların gözümüzün önünde pusuya yatmış, yaratıcı birinin farklı görmesini beklediğini düşündürüyor.

Etkileri kafa karıştırıcı boyutta. Çöpe gidecek organları kurtarıp kişiselleştirilmiş yedeklere dönüştürebilirsek, sadece nakil hastalarına yardım etmekle kalmayız, organ yetmezliğini düşünme biçimimizi temelden değiştirebiliriz.

Bir balık tankı, yirmi dolardan başlayarak.