Harvard Üniversitesi’nden yapay kalp adımı: Doğuştan gelen anormallikler tedavi edilebilecek

ABD’de yer alan Harvard Üniversitesi tarafından yapılan yeni bir araştırma, insan kalp hücrelerinden yapılan ve tıpkı bir balık gibi yüzen canlı bir robot-balığın yapay kalplerin önünü açabileceğini ortaya koydu.

Söz konusu "biyohibrit", pompalayan bir insan kalbindeki kas kasılmalarını, kuyruğunu yan yana iterek yeniden oluşturdu.

Science dergisinde yayımlanan çalışmada, robot balığın  bir santimetre uzunluğunda plastik yüzgeçlere ve kağıt bir omurgaya sahip olduğu belirtildi. Ancak, her iki tarafında da  kasılmaları gerçekleştiren iki şerit canlı kalp kalp kası hücresi bulunduğu aktarıldı.

Bununla birlikte, çıplak gözle bakıldığında gerçek bir balıkla karıştırılabilecek olan cihaz, bir zebra balığının şeklinden ve yüzme hareketinden ilham alınarak tasarlandı. Bilim insanları, bunun robotik alanındaki uygulamalarının yanı sıra, yapay bir kalp inşa etme yolunda önemli bir adım olduklarına inandıklarını söyledi. 

DOĞUŞTAN GELEN KALP ANORMALLİKLERİNİ TEDAVİ EDECEK

Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndan çalışma yazarı Kit Parker, “Nihai hedefimiz, bir çocukta doğuştan hatalı olarak oluşmuş bir kalbin yerini alacak yapay bir kalp inşa etmektir. Yaptığımız bazı çalışmalar da dahil olmak üzere, kalp dokusu veya kalpler oluşturma konusundaki çalışmaların çoğu, anatomik özellikleri veya kalbin basit atışını mühendislik dokularında kopyalamaya odaklanmıştır. Ama burada, yapılması daha zor olan kalbin biyofiziğini yeniden olduşturduk” diye konuştu. 

KÖK HÜCRE NEDİR?

Diğer taraftan, bilim insanları, biyohibrit balıklarını insan kök hücrelerinden elde edilen kardiyomiyositlerden (kalpte kasılma kuvveti oluşturmaktan sorumlu hücreler) oluşturdu. Kök hücre, kas hücrelerinden beyin hücrelerine kadar vücutta özel hücre tiplerine dönüşme yeteneğine sahip özel insan hücrelerine deniliyor.

Önceki cihazlardan farklı olarak, biyohibrit balık, kuyruk yüzgecinin her iki tarafında birer tane olmak üzere iki katman kas hücresine sahip. Bu sayede kas hücrelerinin bir tarafı kasıldığında, diğer taraftaki geriliyor. Araştırmacılara göre insan müdahalesi gerektirmeyen bu 'kapalı döngü sistemi' 100 günden fazla sürebiliyor. Etkileyici bir şekilde, kardiyomiyosit hücreleri olgunlaştıkça, balığın kas kasılma genliği, maksimum yüzme hızı ve kas koordinasyonu ilk ayda arttı.

Ekip, sonunda, biyohibrit balıkların vahşi doğadaki zebra balıklarına benzer hızlara ve yüzme etkinliğine ulaştığını bildirdi.

KALP RİTMİ DÜZENSİZLİĞİ OLANLARA DA YARDIMCI OLABİLİR

Öte yandan, çalışmanın yazarları kök hücrelerden yetiştirilen yapay bir kalp, aritmileri olan insanlara yardımcı olabileceğini de vurguladı. Aritmi, kalbin ritminin çok yavaş, çok hızlı veya düzensiz bir şekilde atmasına deniliyor. 

Harvard Üniversitesi'nden çalışmanın ortak yazarı Keel Yong Lee, "İki kas tabakası arasındaki kardiyak mekanik-elektriksel sinyalden yararlanarak, her kasılmanın otomatik olarak karşı taraftaki gerilmeye bir yanıt olarak sonuçlandığı döngüyü yeniden ürettik.

Gelecekte insan kalp hücrelerinden, insan kalbini her zamankinden daha yakından taklit eden daha karmaşık biyohibrit cihazlar inşa etmeyi hedefliyoruz” dedi.