3 boyutlu yazıcıdan aort damarı üretti, sırada kemik var

Yapay damar üretimi ile adını bilim tarihine yazdıran Prof. Dr. Bahattin Koç, özellikle savaş zamanında oluşan sakatlıklara çare olacak. Koç, yazıcıdan çıkardığı yara bandıyla da şeker hastalığının sebep olduğu iyileşmesi zor yaraları tedavi etmeyi başardı

ÖMER TEMUR

Uzun yaşamak insanoğlunun en büyük hayali. Ölüme çare olmasa da Türk bilim adamları 3 boyutlu biyoyazıcılar (3D) ile ömrü uzatacak yapay organlar üzerinde çalışmalarını hızlandırdı. Canlı hücreleri kullanarak dünyada ilk defa 3D yazıcıdan aort damarı üreten Sabancı Üniversitesi öğretim üyesi Bahattin Koç, bu defa yazıcıdan yapay kemik çıkaracak. Özellikle savaşlarda yaralanan çocuklara protez takmak yerine onlarla beraber büyüyebilecek yapay kemik üretilecek. Suriye'deki savaştan etkilenerek böyle bir projeye girişen Prof. Koç, biyoyazıcılarla tıbbı araç ve gereçlere erişimin mümkün olmadığı durumlarda acil ihtiyaçların karşılayabileceğini düşünüyor. Prof. Koç'un çalışmaları bununla sınırlı değil. Biyoyazıcıdan çıkardığı yara bandı şeker hastalığı ve benzeri ülserlerin sebep olduğu derin kronik yaraları kısa sürede iyileştirebilecek. Henüz kullanım aşamasında olmasa da çalışmaları gelecek için umut vadediyor. Yapay organların yaşam kalitesinin artıracağını belirten Prof. Dr. Bahattin Koç biyoyazıcılarda gelinen son noktayı ve çalışmalarını değerlendirdi.

- Hatırlıyorum da 2014 yılında 3 boyutlu yazıcıdan aort damarı ürettiğinizde büyük ses getirmiştiniz. O çalışma hangi aşamada?

Eğer yapay organ yapmak istiyorsanız önce damar yapısından başlamanız gerekiyor. Yani damar olmayan organlar bir işe yaramaz. Kılcal damarlara kadar yapılması gerekiyor. Biz de çalışmalarımıza damardan başladık. Dünyada ilk defa aort damarının yapay olarak üretimini gerçekleştirdik.

- Gerçek bir damardan mı bahsediyoruz?

Damar dememiz için tüm fonksiyonlarının olması lazım. Kasılıp gevşemesi, mukavemetli olması gibi özellikler olması gerekiyor. Henüz nakil aşamasında değil. Çünkü yapay organ üretimi çok karmaşık ve zor bir süreç. Sadece bir ilacın geliştirilmesi bile 20 yılı bulabiliyor. Yapay organlar da aynı şekilde. İnsanların beklentileri bu anlamda fazla ama biraz uzun yıllar alacak.

- Hücre bu işin neresinde?

Diğer yazıcılarda plastik veya metal kullanıyorsunuz. Biyoyazıcılarda ise malzeme olarak hücre veya hücre ile beraber biyomalzeme koymanız gerekiyor. Hastalardan birden farklı yöntemle hastalardan hücre alıyoruz. Eğer aort damarı yapacaksak biyopsi ile hastanın damarından küçük bir parça alıyoruz. Kök hücreden, deri, hatta yağ dokusundan bile alabiliyoruz. Laboratuvar ortamında bunları çoğaltarak biyomürekkep üretiyoruz. Biyomürekkebi kartuşa koyarak basıma hazır hale getiriyoruz.

- Organ nakli durumunda vücut organı reddedebiliyor. Yapay organda böyle bir riskten söz edebilir miyiz?

Yapay damarı hastaya taktığımızda vücudun kabul etmemesi gibi bir durum söz konusu değil. Çünkü kendi hücresini kullanıyoruz.

- Sıradaki projeniz nedir?

Yapay kemik ve yara bandı benzeri yara örgüsü projemiz var. Kemiği üretmek daha kolay. Çünkü en büyük fonksiyonu vücudun dayanak noktası olması. İngiltere’de Manchester Üniversitesi ile ortak bir çalışma yürütüyoruz. 4 yıllık bir çalışma.

- Hangi alanlarda kullanılacak.

Suriyeli çocuklar var mesela. Savaşlarda kemik kayıpları oluşabiliyor. Savaş zamanlarında insanların proteze erişme mümkün olmuyor. Özellikle savaşlarda tıbbı materyale ulaşmak çok zor. 3 boyutlu yazıcılar bunun için çözüm olabilir.

- Protez tarihe karışıyor diyebilir miyiz?

Kemik kaybı olanlar için ideal bir çözüm. Kemik kaybı 30 cm'nin üzerinde ise demirlerle kıskaca alıp pimlerle kemiği yavaş yavaş uzatmaya çalışıyorlar. Bu çocuklar için çok büyük sorun. Yetişkinler kabullenebiliyor ama çocukların böyle bir şeyi kabullenmesi zor oluyor. Ayrıca enfeksiyon kapma riski de var. Biz lego gibi bir yapı yarıyoruz. Cerrah onları hızlı bir şekilde birleştiriyor. Gözenekli bir yapı. İçerisine kemik çimentosu malzemesi koyup ve kemiğin hızlı şekilde büyümesini sağlıyor. Çocuk büyüdükçe o da büyüyor. Maliyeti çok düşük. 4 yıllık bir proje.

- En büyük hayaliniz nedir?

Böbrek olsun karaciğer olsun onları yapmayı tercih ederim. Böbreğin bir şekilde çaresi var ama karaciğerin yok. En büyük hayalim karaciğer yapmak. Henüz proje yok ama bu alanda çalışma yapmak istiyorum.

Yaralar daha çabuk iyileşecek

- Yara bandı projesinden bahsettiniz. Yakın zamanda görebilecek miyiz?

Kronik yaraların iyileşmesi için yara örtüsü yapıyoruz. Biliyorsunuz diyabetik hastalarda yaralar genelde iyileşmiyor. Yaralar çok derin olduğu için uzuv kaybına neden olabiliyor. Bu yaraların iyileşmesi için yapay dolgu malzemesi üretiyoruz. Bunlarda hücre yok ama büyüme faktörleri var. Yaranın üzerine gözenekli bir yapı uyguluyoruz. Oraya koyduktan sonra bandajın temizlenmesi lazım. Onu engellemek için de onun içerisine antibiyotik malzemeler koyuyoruz. Bunlar yavaş yavaş salınıyor. Enfeksiyonu da engelliyoruz. Böylece yaraların iyileşmesini hızlanıyor. Şu anda fareler üzerinde denedik. Açılan yaralar bir hafta içerisinde kapandı. Amacımız bunu hastanelerde kullanılabilir hale getirmek.

-Yapay organlar insanın hayatını uzatacak mı?

Benim öngörüm insanın hayatını uzatmaktan çok kalitesini artıracak. Bir hasta böbrek rahatsızlığından dolayı sürekli diyalize gidiyor. Eğer böbrek üretebilsek o hastanın hayat kalitesini artırmış oluruz. Amacımız sadece insanın daha uzun yaşamasından değil aynı zamanda daha iyi yaşaması.

Organ basabiliyoruz ama his veremiyoruz

- Yapay organ ile hissetmek mümkün mü?

Size bir örnek vereyim. ABD'de bir üniversite yapay idrar torbası yaptı. Bildiğimiz bir kağıt torba şeklinde bir yapı. Şu an bir hastada çalışıyor. İlklerden biri. Bir organa organ dememiz için bütün fonksiyonlarının olması lazım. İdrar torbasının ana amacı idrarı tutabilmek. Ama bu yeterli değil. Tuvalete gitme hissi uyandırması lazım. Şu an hissi veremiyoruz. Bizim amacımız en azından organları birden fazla fonksiyonun sağlayacak şekilde yapmak. Tek bir fonksiyonu olması yeterli değil. Sinir sistemi, damar yapısı olması lazım. Bunları yapmak zor. Şu an mesane örneğini geçen yok.

- Hangi organları daha önce göreceğiz?

Mesela kulak yapmak kolay. Dış kısmı kıkırdak olduğu için üretilmesi kolay. Toplayıcı kısmını yapabiliyoruz. Bununla ilgili çalışmalar var. Silikon yerine üç boyutlu basılan kıkırdak yapısı kullanılıyor. Ama derinin üzerinde kıl çıkaramıyoruz.

- Peki yapay saç mümkün mü?

Evet mümkün. Onun ile de ilgili çalışmalar olduğunu biliyorum. Ama bizim öyle bir çalışmamız yok.

Et üretiminde hayvandan yararlanıyoruz

Yapay et üretmek mümkün mü?

Maastricht Üniversitesinde bir çalışma yapıldı. 350 bin dolar bütçe ile. Köfte benzeri bir et yapıldı. Ama şu an laboratuvarda et üretimi için hayvanların plazmaları hücreleri beslemek için kullanılıyor. Ama hic hayvansal ürün kullanmadan et üretmemiz gerekiyor. Bunun için bakterilerden elde edilen besinler ile hücreler büyütülebilir. O konuda çalışmalar yapılıyor.

Prof. Dr. Bahattin KOÇ kimdir?

Bahattin Koç, 1993 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi Endüstri Mühendisliği bölümünden mezun oldu. North Carolina State University’den İmalat Mühendisliği (Endüstri Mühendisliği) bölümünden yüksek lisans ve doktora yaptı. 2001-2010 yılları arasında State University of New York at Buffalo da öğretim üyesi olarak çalıştı. 2010 yılında aynı üniversiteden doçent unvanını aldı. 2010 yılından bu yana Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Uygulama ve Araştırma (SUNUM) merkezinde görev yapan Koç üç boyutlu doku tasarımı ve yapay organ üretimi, eklemeli imalat, 3D yazıcılar, nano-mikro üretim ve bilgisayar destekli tasarım konusunda çalışmalar yapıyor. Yapay aort damarıyla belgesel programı BBC Horizon programına konuk olan Koç Elginkan Vakfı, Türk Kalp Vakfı, UB STOR Inventor ve Ub Rifler gibi çok sayıda ödülün de sahibi.