Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yücel D.(Yürütücü), Kocaoğlu B., Kenar H., Hasırcı V. N.
TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2027
Omuz bölgesindeki rotator manşet yırtıkları 60 üstü yaş grubunda yaklaşık %40 oranında yaygın olarak görülmektedir. Rotator manşet yırtıklarında hasar bölgesinde hücrelerin az sayıda olması, yeterince damarlanma ve kemik-tendon arayüzünde tam bir iyileşme olamaması, tendon hasarının kas dokusuna kadar ilerlemesi ile atrofiye kas hücrelerinin ve yağ infiltrasyonunun olması rotator manşet yırtıkların tekrarlaması ile sonuçlanmakta ve bu da tedavinin başarı oranını düşürmektedir. Rotator manşet yırtıkları yüksek mekanik yük altında kalması, kısa sürede iyileşmemesi ve tekrar yırtık oluşma riski nedenleri ile tam olarak çözülememiş önemli bir klinik sorundur. Biyomalzeme ve doku mühendisliği yöntemleri ile geliştirilen doku yamaları ya da doku eşlenikleri, rotator manşet yırtıklarının mevcut tedavi yöntemlerinde karşılaşılan kısıtlamalara çözüm getirebilecek bir yaklaşımdır. Bu projede masif rotator manşet yırtıklarının tedavisinde iyileşmeyi artırmak amacıyla kemik-tendon-çizgili kas dokularını taklit eden üç boyutlu, biyobozunur monolitik doku iskelesi olan ve biyoaktif moleküller içeren hidrojelleri taşıyan bir çoklu doku yaması geliştirilmesi ve bu yapının hücreli ve hücresiz olarak in vivo uygulaması ile doku iyileşmesine ve mekanik performansa etkisinin incelenmesi amaçlanmaktadır.
Bu çalışmada geliştirilecek kemik-tendon-çizgili kas çoklu doku yaması için öncelikle kemik ve tendon-kas doku kısımlarından oluşan üç boyutlu, biyobozunur, biyomimetik, monolitik bir doku iskelesi elde edilecektir. Monolitik doku iskelesi elektroeğirme ile üretilen yönlü lifli membranların 3B basım sırasında gözenekli kemik kısmına entegre edilmesi ile yekpare olarak üretilecektir. Masif rotator manşet yırtıklarında iyileşmeyi arttırmak hedefiyle, biyoaktif ajan yüklü hidrojel katmanlarının yönlü lifli membranlar arasına 3B biyobasım ile entegre edilerek çoklu doku yaması oluşturulması planlanmaktadır. Hidrojel katmanları kemik tarafından başlayarak kas tarafına doğru sırasıyla, kemik-tendon ara yüzünde fibröz kıkırdak doku oluşumunu sağlayan TGF-β3, tendon kısmında kollajen sentezini artıran melatonin ve tendon kısmındaki yağ infiltrasyonunu azaltan PARP-1 inhibitör ilacını içerecektir. Çoklu doku yamasının morfolojik, biyobozunurluk ve mekanik özellikleri incelenerek karakterize edilecektir. Ayrıca çoklu doku yamasından her bir biyoaktif ajanın salım kinetiği belirlenecektir. In vivo uygulamalarda doku rejenerasyonunu ve damarlaşmayı arttırmak amacıyla hücre kaynağı olarak insan göbek kordon dokusunun matriksinden Whatron’s Jelly mezenkimal kök hücreleri (WJ MKH) ve veninden endotel hücreleri (HUVEC) izole edilip, karakterize edilerek kullanılacaktır. Hücrelerin çoklu doku yamasındaki canlılığı, çoğalması ve davranışları canlı/ölü testi, MTS proliferasyon analizi ve hücre aktin filamentleri ve çekirdeğine yönelik Falloidin-DAPI boyaması ile in vitro ortamda incelenecektir. In vivo uygulamalar sıçanlarda rotator manşet yırtık modeli oluşturulduktan sonra tedavi uygulanmayan, standart tedavi uygulaması, hücresiz doku yaması uygulaması ve hücreli doku yaması uygulaması olmak üzere 4 deney grubu olarak gerçekleştirilecektir. Sıçan masif rotator manşet yırtık modelinde in vivo uygulama sonrası hücre içeren ve içermeyen doku yamalarının varlığının doku iyileşmesine etkisi histolojik ve mekanik incelemeler ile standard tamir grubu ve sham grubuna ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilecektir.
Tendon, kemik ve kas dokularında rejenerasyonu destekleyici olması planlanan bu çoklu doku yamasının masif rotator manşet yırtığı tedavisinde klinikte karşılaşılan tam iyileşmeme ve tekrarlayan yırtık sorunlarına çözüm getirebileceği düşünülmektedir. Bu proje geliştirilmesi planlanan kemik-tendon-çizgili kas dokularını yansıtan çoklu doku yaması ile başarılı in vivo sonuçlar elde edildiği takdirde klinikte masif rotator manşet yırtıklarına yönelik potansiyel bir tedavi yaklaşımı sunması ile translasyonel tıp açısından da önemlidir. Sunulan bu proje, doğal ve sentetik polimerlerden üç boyutlu biyomalzemelerin (doku iskeleleri) üretilmesi ve multipotent mezenkimal kök hücrelerin içeren bir preklinik in vitro/in vivo çalışması olması açısından 11. Kalkınma Planı hedefleri ve politikaları çerçevesinde öncelikli sektörler arasında bulunan İlaç ve Tıbbi Cihaz kapsamında insan sağlığına katkı sağlayabilecek ve yaşam kalitesini artırabilecek niteliktedir.