Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Yılmaz özdoğan C., Kenar H. (Araştırmacı), Karadenizli A., Yaşar E., Akpınar G.
Bu projenin amacı, diyabetik dokulardaki yara iyileşme sürecini yansıtabilecek doğal mikro anatomik yapıda in vitro 3-boyutlu (3B) tip-2 diyabetik insan deri yara modelinin geliştirilmesi ve iyileşme sürecinin yara kapanması, sitokin salımı, antibiyotik etkinliği ve proteom seviyesinde sağlıklı insan deri yara modeliyle kıyaslanması ile geliştirilen modelin doğal tip-2 diyabetik insan deri yarasına olan yakınlığının araştırılmasıdır.
Diyabet, pek çok organ ve sistemi etkileyen karmaşık, metabolik bir hastalıktır. Uluslararası Diyabet Federasyonu’nun sunduğu diyabet atlası verileri dünya çapında 2021 yılında 537 milyon olan diyabetli hasta sayısının 2045’te 783 milyona çıkacağını ve her beş saniyede bir insanın diyabetten öldüğünü göstermektedir. Diyabet hastalarının yaklaşık olarak %25’i diyabetik ayak ülserlerinden (DFU) muzdariptir ve bunların çoğu da alt bacak ampütasyonuyla sonuçlanmaktadır. Sağlık Bakanlığı’nın 2012 yılı verilerine göre Türkiye’de diyabet tedavi ve komplikasyon giderleri için harcanan paranın 10 milyar TL olduğu ve bunun %16’sının DFU için harcandığı bildirilmiştir. Hastaların yaşam kalitesini olumsuz etkileyen ve ülke ekonomisine büyük bir yük teşkil eden bu problemi çözmek için pek çok klinik öncesi araştırma yapılmaktadır. Günümüzde diyabetik yara iyileşmesiyle ilgili klinik öncesi çalışmalar çoğunlukla hayvan modelleri ya da hiperglisemik koşullar altında inkübe edilen 2B-kültürde sağlıklı insan hücreleri kullanılarak yapılmaktadır. 2B-kültürlerin hücrelere doğal mikroçevrelerini sağlayamamalarından ve hayvan modellerinin insan fizyolojisini yansıtamamasından dolayı alternatif yaklaşımlar araştırılmaya başlanmıştır. Son zamanlarda bu amaç için 3B-doku modelleri geliştirilmeye çalışılmaktadır. Ancak hala birebir insan derisinin mikromimarisini ve fizyolojisini taklit edebilecek tip-2 diyabetik bir insan deri yara modeli geliştirilememiştir. Bu yüzden özellikle diyabetik hastalardan izole edilen, uzun süre yüksek oranda glukoza maruz kalmış insan primer hücrelerinin bir yara modeli yapımında kullanılması in vitro ortamda gerçek diyabetik koşulları sağlamak için önem arz etmektedir.
Bu çalışmada hipodermis, dermis ve epidermis tabakalarından ve immün hücrelerden meydana gelen kılcal damar-benzeri yapıları içeren bir in vitro 3B tip-2 diyabetik insan deri yara modeli geliştirilecektir. Modeldeki tüm hücreler tip-2 diyabetik hastalardan elde edilen primer hücreler olup monosit hücreleri hariç tüm hücreler ameliyatlarda ortaya çıkan atık dokulardan izole edilecektir. Hipodermis için yağ dokusu mezenkimal kök hücrelerden farklılaştırılmış adipositler ve mikrovasküler endotel hücreler (MVEC), dermis için dermal fibroblast, makrofaj ve MVEC hücreleri GelMA hidrojeller içerisine yüklenecek, epidermis için ise dermisin üzerine keratinosit hücreleri ekilecektir. Hipodermis ve dermis 3B-yazıcıyla basılacak bir poli(vinil alkol)(PVA) kalıp üzerinde oluşturulacak, PVA’nın çözünmesi ile oluşan kanallar besin giriş-çıkışını kolaylaştıracaktır. Damarlanmayı hızlandırmak için hipodermis üzerine MVEC hücreler ekilecektir. Geliştirilen model üzerine suni bir yara açılıp yara Staphylococcus aureus ATCC 43300 (MRSA) ile enfekte edilip diyabetik yara koşulları taklit edilecek. Ardından yara terapötik hidrojel ile kapatılacak ve yaraya bir antibiyotik olan teikoplanin uygulanmaya başlanacaktır. Yara iyileşmesi 18 gün boyunca takip edilecek, yara kapanması, sitokin salımı, antibiyotik etkinliği ve LC-MS/MS analizi ile protein içeriği değerlendirilecek, sağlıklı modelin yara iyileşme süreciyle kıyaslanacaktır. İmmün yanıtı ve diyabetik yarada görülen enfeksiyonu taklit edebilen bu kadar kompleks bir in vitro 3B tip-2 diyabetik insan deri yara modeli literatürde bir ilk teşkil edecektir.
Geliştirilmesi planlanan diyabetik yara modelinin sadece yara iyileşmesi testlerinde değil aynı zamanda anti-diyabetik ilaçların denenmesinde de etkin olarak kullanılabileceği düşünülmektedir. Bu sayede in vitro koşullarda daha etkili sonuçlar elde edilirken klinik öncesi çalışmalarda da hayvan kullanımının azaltılabileceği düşünülmektedir.