Uluslararası Uzay İstasyonu’na (ISS) yapılacak bir sonraki ikmal uçuşu ile Zürih Üniversitesi’nin Uzay Merkezi ve Airbus Defence and Space, sıfır yerçekimi koşullarında insan dokusunun endüstriyel üretimini daha da ilerletmeyi amaçlayan bir deneyi uzaya taşıyor. Bu adımla uzay, araştırma ve tıpta yeryüzü kullanımı için minyatür insan dokusu üretmede bir atölye haline geliyor. 18 ay önce ISS’de ilk hazırlık testleri başarıyla tamamlandı.
‘3D Organoids in Space’ ortak projesi, yerçekiminin insan hücrelerini nasıl etkilediğine dair araştırmalara öncülük eden Zürihli bilim adamları Oliver Ullrich ve Cora Thiel ile başladı ve ardından projeyi olgunlaştırma süreci Airbus ile birlikte yürütüldü. Proje yöneticisi Julian Raatschen liderliğindeki Airbus Innovations ekibi, donanımı geliştiriyor ve ISS’ye erişim sağlıyor. Fikrin doğuşundan uzaydaki ilk üretim testine kadar, proje ortaklarının çeşitli test aşamalarını ve son derece iddialı iç seçim prosedürlerini tamamlamaları üç yıl sürdü. Oliver Ullrich, “Uzayda üretim yapmanın teoride değil, pratikte uygulanabilir olduğunu gösteren ilk kişiler, biziz” diyor.
İlaç geliştirmenin iyileştirilmesi ve hayvanlar üzerindeki testlerinin azaltılması
Zürih Üniversitesi anatomi profesörü Oliver Ullrich, biyolog Cora Thiel ve Airbus, yetişkin insan kök hücrelerinden organoid olarak adlandırılan üç boyutlu organ benzeri dokuları büyütmek için uzayda mikrogravite kullanıyor. Thiel, “Dünya’da, yerçekimi nedeniyle iskeletlerle desteklemeden üç boyutlu organoidler üretilemez” diye açıklıyor.
Bu tür 3D organoidlerin, ilaç şirketleri için çekiciliği yüksektir: Bu sayede toksikolojik çalışmalar, hayvan modellerine ihtiyaç duymadan doğrudan insan dokusu üzerinde gerçekleştirilebilir. Hastaların kök hücrelerinden yetiştirilen organoidler, gelecekte hasarlı organlar için doku yenileme veya hasta organların yenilenme tedavisi için yapı taşları olarak da kullanılabilir. Bunun nedeni, bağışlanan organ sayısının dünya çapında binlerce donör organa olan talebi karşılamada çok yetersiz olmasıdır.
Uzayda yetişen 3D organoidler
Mart 2020’de, insan kök hücrelerini içeren 250 test tüpü ile ISS’de bir ay süresince yapılan araştırma başarıyla tamamlandı: 400 kilometre yükseklikte organ benzeri karaciğer, kemik ve kıkırdak yapıları, doku kök hücrelerinden mikrogravite içinde gelişti. Buna karşılık, normal yerçekimi koşulları altında Dünya’da yaratılan kültürler, hücre farklılaşmasını göstermedi ya da sadece minimal gösterdi.
Sağlamlık ve canlılık
Şu anki çalışmada, iki kadından ve farklı yaştaki iki erkekten alınan kök hücre dokuları uzaya gönderiliyor. Bunu yaparken, araştırmacılar kullandıkları metodun dayanıklılığını değişik biyolojik hücreler kullanarak test ediyorlar. Bilim adamları, migrogravitede üretimin dünyaya kıyasla daha kolay ve daha güvenilir olmasını bekliyorlar. Ullrich, “Şu anda odak noktamız, üretim mühendisliği ve kalite kontrol konularıdır. Öngörülen ticarileştirme ile ilgili olarak, şimdi Dünya’ya döndükten sonra uzayda yetişen organoidleri, kültürde ne kadar süre ve hangi kalitede tutabileceğimizi bulmak zorundayız” diyor.
Airbus Proje Yöneticisi Raatschen, “Başarılı olursa, teknoloji daha da geliştirilebilir ve operasyonel olgunluğa getirilebilir. Airbus ve Zürih Üniversitesi Uzay Merkezi, böylece uzay tabanlı çözümlerle Dünya’daki yaşam kalitesinin iyileştirilmesine daha fazla katkı sağlayabilir” diyor.
Örnek materyal, Ekim ayı başında Dünya’ya geri dönecek. İlk sonuçların Kasım ayından itibaren alınması bekleniyor.
