Doku mühendisliği çeşitli destekleyici malzemeler, fiziksel, kimyasal etmenler ve hücreler kullanarak, hasar görmüş ya da kaybedilmiş dokuların kendi kendini yenilemesini sağlamayı amaçlayan teknolojiler üreten mühendislik alanıdır. Kemik doku üzerinde doku mühendisliği diğer dokulardakine göre daha kolaydır.
Hem ülkemizde hem de yurtdışında kemik doku yenilenmesine yönelik çeşitli ürünler vardır. Ancak iskelet sistemindeki bir başka doku olan kıkırdak doku için durum bu kadar basit değildir. Kıkırdak dokuda damarlaşma olmadığından kapsamlı iyileşmenin pek mümkün olmaması ve eklem bölgelerinde doğru esnekliği yakalamadaki zorluk, bu alanda çalışan doku mühendislerinin karşılaştığı güçlüklerin başında gelir.
Uzmanlar kemik doku yenilenmesine yönelik yeni ürünler geliştirmeye devam etmektedir. Bir yandan da patent başvurusu yapılmış bir kıkırdak onarım malzemesi için Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Mahmut Nedim Doral’la birlikte TÜBİTAK destekli bir projede hayvanlar üzerinde çalışmalar sürmektedir. Patent süreci tamamlandığında bu ürün dünyada kıkırdak doku yenilenmesine yönelik ticari olarak üretilen önemli ürünlerden biri olacaktır.
Hastaların vücutlarına ameliyatla yerleştirildikleri, daha sonra da vücutta bozundukları için bu tür biyomalzemelerin en yüksek kalite standartlarına uyması gerekir. Malzemelerin üretiminde çeşitli kimya mühendisliği süreçlerinin yanı sıra gıda sektöründe de sıkça kullanılan dondurarak kurutma gibi yöntemler kullanılır.
Elde edilen ürünler yapılarına göre gamma ışınları, ısı ya da buhar yoluyla sterilize edilir. Dr. Aydın ve ekibi tüm bu uygulamalarda yüksek standartları yakalayarak tüm Avrupa’da geçerli CE kalite standardı belgesine sahip ürünler üretmeyi başarmıştır.
Dr. Aydın ve ekibi tarafından üretilen malzemeler başta omurga sakatlanmaları, omurga eğriliği ve fıtık gibi omurga ameliyatları olmak üzere, diş, çene ve kafatası cerrahisi gibi birçok alanda farklı şekillerde kullanılabiliyor. Bu tür malzemelerle yapılan bir başka uygulama ise özellikle el ve ayak kemiklerinde görülebilen kist gibi oluşumlarda, kazınan bölgenin yerine macun kıvamında bir ürünün şekillendirilerek yerleştirilmesidir. Bu tip ameliyatlarda hastanın kendi leğen kemiğinden alınan parçalar da kullanılabilir.
Ancak bu bölgeden alınabilecek parçanın belli bir büyüklüğü geçmemesi gerekir, yoksa oluşan kemik doku kaybından dolayı hastanın beli kemer bile tutamayacak hale gelebilir. Diş gibi küçük bölgelerde sorun yaşanmamaktadır ama daha büyük parçalar gerektiren durumlarda macun kıvamında uygulanabilen yapay malzemeler cerrahların çok işine yaramaktadır.
Kemik doku mühendisliğindeki kullanılan bir malzeme çeşidinin ABD’deki bir örneğinde, kemik doku üretimini tetiklemek için BMP (Kemik Morfojenik Proteini) isimli bir büyüme faktörü kullanılmış, fakat bu proteinin birtakım yan etkilere neden olabildiği gözlemlenmiştir. Benzer şekilde her ne kadar hücre, büyüme faktörü ve protein tabanlı bazı tedaviler umut vaat etse de şu anda karşılarında hukuksal düzenlemelerle ilgili önemli sorunlar vardır.
Yakın gelecekte, İleri Terapötik Tıbbi Ürünler (ATMP) olarak adlandırılan bu tür ürünlerle ilgili düzenlemeler oluşturulup üretimlerine izin verilmesinin yolunun açılacağı düşünülmektedir.
Kemik doku nakli gerektiren cerrahilerde üç çeşit doku kullanılabilir. Bunlar; hastanın kendisinden alınan doku, başka bir bireyden alınan doku veya hayvan kaynaklı dokudur. Başka bireylerden alınan veya hayvan kaynaklı dokuların hayli çok hastalık taramasından geçmesi gerekir.
Örneğin Türkiye’deki ve Avrupa’daki sığırlardan alınan dokuların prion denilen ve deli danaya neden olan protein birikimlerini taşıma riski olduğu için ancak Yeni Zelanda gibi ülkelerden, belli sertifikalara sahip yetiştiricilerden alınan hayvansal dokular ve proteinler güvenilir olmaktadır.
Dr. Aydın, doku mühendisliği alanında Türkiye’de çok değerli bilim insanları ve önemli bir bilgi birikimi olduğuna, Avrupa’nın çok gerisinde olmadığımıza ve birçok biyomalzemenin Türkiye’de üretilebileceğine dikkat çekmekte ve kendilerinin de geliştirecekleri kıkırdak ürünü ile dünya çapında bir patent almayı hedeflediklerini belirtmektedir. Milli kaynaklarımızla ürettiğimiz bu yeni ürünler ülkemizin savunmasında görev alan değerli gazilerimizin tedavilerinde de kullanılabilecektir. (Düzenlenmiştir. Bilim ve Teknik Dergisi, Ağustos 2013 – MEB Biyoloji)