Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Carnegie Mellon Üniversitesi araştırmacıları, organ nakli bekleyen on binlerce hastanın hayatını değiştirebilecek tarihi bir başarıya imza attı. Üniversitenin biyomühendislik ekibi, geliştirdikleri ileri teknoloji sayesinde hidrojel ve insan hücrelerini kullanarak, laboratuvar ortamında canlı bir karaciğer sistemi üretmeyi başardı. Bu devrim niteliğindeki gelişme, organ yetmezliği çeken hastalar için umut ışığı olurken, nakil listelerindeki ölümcül bekleyişi sona erdirme potansiyeli taşıyor.
Her yıl sadece Amerika’da on binlerce hasta organ nakli listesine giriyor, ancak bağışlanan organ sayısı talebin çok gerisinde kalıyor. Bu krize teknolojik bir çözüm arayan Carnegie Mellon ekibi, çıkış yolunun daha fazla bağışçı bulmakta değil, mühendislik harikası organlar üretmekte olduğuna inanıyor. Biyobasım (bioprinting) yöntemiyle katman katman inşa edilen bu dokular, geleceğin tıbbını bugünden şekillendiriyor.
28,5 Milyon Dolarlık Dev Yatırım
Üniversitenin bilim insanları, geliştirdikleri LIVE (Liver Immunocompetent Volumetric Engineering) projesi kapsamında, Sağlık İçin İleri Araştırma Projeleri Ajansı’ndan (ARPA-H) 28,5 milyon dolarlık dev bir ödül kazandı. Bu projenin temel amacı, nakledilebilir nitelikte ve 3D yazıcı ile üretilmiş bir “karaciğer yaması” geliştirmek.
Ancak projenin hedefi, sanılanın aksine hastanın karaciğerini tamamen değiştirmek değil. Bunun yerine, üretilen canlı doku, iflas etmekte olan organın temel fonksiyonlarını geçici olarak (yaklaşık iki ila dört hafta süreyle) devralacak. Bu kritik süre, hastanın kendi karaciğerinin kendini yenilemesi (rejenerasyon) için hayati bir zaman kazandıracak. Böylece tam teşekküllü bir organ nakline ihtiyaç duyulmadan, hastanın kendi organıyla iyileşmesi sağlanabilecek.
FRESH Teknolojisi: Yumuşak Dokuyu Havada Basmak
Çalışmanın kalbinde, Carnegie Mellon’da geliştirilen FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) platformu yatıyor. Geleneksel 3D yazıcılar sert plastiklerle çalışırken, FRESH teknolojisi kolajen ve canlı hücreler gibi yumuşak biyolojik materyallerin basılmasına olanak tanıyor. Bu yöntemle, insan dokusunun karmaşık yapılarını taklit eden, son derece detaylı üç boyutlu iskeleler oluşturulabiliyor.
Laboratuvarın önceki çalışmaları, FRESH yönteminin damar yapısına sahip pankreas benzeri dokular üretebildiğini ve Tip 1 diyabet gibi hastalıkların modellenmesinde kullanılabileceğini kanıtlamıştı. Şimdi ise ekip, bu teknolojiyi çok daha büyük ve işlevsel açıdan karmaşık bir organa, yani karaciğere uyarlayarak ölçeği büyütüyor.
Bağışıklık Sistemi Sorunu Çözülüyor: “Evrensel Donör”
Bu projeyi diğerlerinden ayıran en önemli özelliklerden biri, genetiği değiştirilmiş domuz organları yerine tamamen insan biyolojik materyalleri kullanması. Üretilen dokular, “evrensel donör” olarak işlev görecek şekilde tasarlanmış hipoimmün hücreleri içeriyor.
Proje lideri Adam Feinberg, en büyük zorluğun bağışıklık sistemi olduğunu belirterek şunları söylüyor: “Asıl zorluk gerçekten de bağışıklık sistemi. Biz, evrensel donör olacak şekilde tasarlanmış hipoimmün hücreler kullanacağız. Böylece, ürettiğimiz hücre ve dokuları alan hiç kimsenin, genellikle ağır yan etkileri olan bağışıklık baskılayıcı ilaçları kullanmasına gerek kalmayacak.”
Bu yaklaşım, organ nakli sonrası hastaların ömür boyu kullanmak zorunda kaldığı ve vücudu enfeksiyonlara karşı savunmasız bırakan ilaç tedavilerini ortadan kaldırmayı hedefliyor.
Organ Tamirine Giden Yol
Organ nakli araştırmaları dünya genelinde hız kazanmış durumda. Çin’de bir cerrahi ekip geçen yıl bir domuz karaciğerinin parçasını yaşayan bir hastaya naklederken, diğer ekipler ölümden sonra organları canlandıran perfüzyon sistemleri üzerinde çalışıyor. Ancak Feinberg ve ekibi, rotayı tamamen insana özgü, biyolojik olarak üretilmiş bir çözüme kırmış durumda.
FRESH biyobasım teknolojisinin potansiyeli sadece acil karaciğer onarımıyla sınırlı değil. Sürecin hassasiyeti ve hücre dostu yapısı; böbrek, pankreas ve hatta kalp gibi diğer karmaşık dokuların inşası için de uygun bir zemin hazırlıyor. Feinberg’in grubu tarafından 2025 yılında Science Advances dergisinde yayımlanan bir çalışma, karaciğer dokusunu basmak için kullanılan temellerin, ilaç testleri ve hastalık modellemesi için “çip üstü organ” sistemlerine de güç verebileceğini öne sürdü.
Eğer LIVE projesi başarıya ulaşırsa, rejeneratif tıpta bir dönüm noktası yaşanacak. Organ “değişimi” kavramı yerini organ “tamirine” bırakacak ve nakil bekleme listelerindeki baskı hafifleyecek. Şimdi gözler, basılan bu biyolojik yapıların, vücudun metabolik açıdan en karmaşık organının taleplerini karşılayıp karşılayamayacağını test edecek olan bir sonraki aşamada.
