Investigation of spontaneous differentiation of neurospheres on synthetic scaffolds

Artan beyin yaralanmaları vakaları ve nörodejeneratif hastalıklara rağmen fonksiyonel yenileşmeyi sağlayan kesin bir klinik terapi henüz bulunmamaktadır. Sinir sistemi yaralanmaları sinir hücrelerinin kaybına, dolayısıyla sinirsel devrede işlev kaybına neden olur. Olgun nöronlar bölünmediğinden, nöron kaybına, yeni nöronların üretilmesiyle tolere edilememektedir. Santral sinir sisteminde, sinir kök hücreleri mevcut olmasına rağmen, sayıları ve yenilenme kapasitesi çok düşüktür. Buna ek olarak, dejenerasyon bölgesinde, geri kalan hücrelerin yeniden ağ kurmasını engelleyen inhibe edici moleküller salınmaktadır. Fonksiyonel hasar, nöronların kaybından kaynaklandığından, hücre tedavisi umut verici bir seçenek olarak düşünülür. Sinir kök hücreleri merkezi sinir sistemindeki üç ana hücre türüne farklılaşabilme yeteneğine sahiptir; nöronlar, astrositler ve oligodendrositler. Bununla birlikte, transplante edilen hücrelerin düşük sağkalımından ötürü, hayatta kalma, adezyon, migrasyon ve farklılaşmayı teşvik etmek için hâlâ bir hücre taşıma sistemine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durumda, immünolojik riskler nedeniyle büyüme faktörleri veya hücre dışı matris proteinleri gibi biyolojik moleküllerin kullanılması en aza indirgenmelidir. Nanoteknolojik yaklaşımlar, hücrelerin doğal ortamını taklit etmek için oldukça uygundur. Peptit amfifil molekülleri (PA'lar), proteinleri taklit edebilen ve hidrojel özelliklerini gösterebilen, sekonder yapıları ve amino asit dizisi üzerinde kesin kontrol sağlayan kendinden bir araya gelebilen molekülleridir. Bu tezde, sinir sistemi yenilenmesinde önemli rol oynayan laminin, heparan sülfat ve kaderin proteinlerini taklit eden kendiliğinden bir araya gelen PA iskeleleri hücre taşıma araçları olarak araştırılmıştır. Nöroküreler, heterojen bir 3 boyutlu hücre popülasyonu içindeki sinir kök hücrelerinin davranışını incelemek için mükemmel modellerdir. Nörokürelerin migrasyon ve farklılaşma davranışları, laminin (LN), heparan sülfat (GAG) ve kaderin benzeri (HAV) PA nanofiber iskeleler üzerinde araştırılmıştır. Sonuçlar, PA iskeletlerini taklit eden LN ve GAG'ın kooperatif etkisi ile nörokürelerde migrasyonun arttığı, buna karşın kaderin benzeri PA iskeletlerinin ise migrasyonu kendi başına desteklemek için tek yeterli olduğunu görülmüştür. Ayrıca, HAV-PA'da iyi bir sinir ağı kurulduğu gözlenmiştir. Bu iskeleler, hücre dağıtım araçları olarak kullanılma potansiyeline sahiptir.