İnsan kemiği insan vücudu dışında büyüyebilir mi?
Cevabı belki olumlu olabilir.
Fakat önce bunun nasıl olabileceğini anlayalım.
Öncelikle kemiğin vücutta nasıl büyüdüğüne bakmalıyız.
Çoğu kemik fetüs döneminde yumuşak ve esnek kıkırdak şeklindedir.
Kalsiyum ve fosfattan oluşan süngerimsi mineral içeren
kıkırdakların yerini kemik yapı alır.
Bu yapı sertleşir ve Osteoblast adında
daha çok mineral depolayan genç
kemik hücrelerini oluşturur. Bunlar kemiğe sertlik verir.
Bu yapı canlı hücrelerden oluşmamış olmasına rağmen
damarlar, sinirler ve diğer doku ağları
özel kanal ve pasajlar boyunca büyürler.
Gelişimleri boyunca Osteoblastlar kemikleri sağlamlaştırırlar.
Kemiklerimiz organlarımızı korur,
hareketi sağlar, daha kan hücresi
ve daha fazlasını üretir.
Fakat bu yapı tek başına
kemiği sert ve fonksiyonlu hale getirmede yetersiz kalır.
Eğer bir kemiği bu şekilde alsak,
kasları ona eklesek
ve ağırlık taşımada kullanmaya çalışsak
kemik büyük ihtimalle bu gerilmeye dayanamaz.
Bu bize genellikle olmaz.
Çünkü bizim hücrelerimiz nerede olursa olsun
sürekli kemikleri inşa edip sağlamlaştırıyor.
Açıkladığımız bu ilke Wolff kanunlarından.
Fakat kemik maddeleri sınırlı kaynaklar
ve bu kemikleri sağlamlaştıran yeni yapı
sadece yeterli materyal varsa şekillenir.
Neyseki, Osteoblastlar (yapıcılar),
kendisine benzer Osteoclast adında onarıcı bir yapıya sahip.
Osteoclastlar asit ve enzim kullanarak gereksiz mineral yapıları bozar.
Böylece Osteoblastlar daha çok madde ekleyebilir.
Astronotların sürekli yörüngede olmalarının çoğu sebebinden biri,
serbest düşüşte iskeletin gerilme eksikliği.
Wolff kanunları tasarısına göre,
bu durum Osteoclastları kemikte kütle ve kuvvet kaybına neden olan
Osteoblastlardan daha aktif hale sokar.
Kemiklerimiz kırıldığı zaman, sanki hiç kırılmamış gibi
vücudumuz kırık kemikleri mucizevi bir şekilde yeniden oluşturur.
Kanseri iyileştirmek, travmatik kazalar
ve genetik bozukluklar
gibi bazı durumlar düzeltme için vücudun doğal sınırını aşar.
Tarihsel çözümler boşlukları metal, hayvan kemiği veya
insan kemiği parçaları
ile doldurmayı içerir.
Fakat enfeksiyona neden oldukları veya bağışıklık sistemi reddettiği
için bunların hiçbiri uygun görülmemiştir.
Ayrıca sağlıklı kemiğin yaptığı çoğu görevi yerine getirememişlerdir.
En ideal çözüm, hastanın boşluklara uygun doğru şekli
uyarlayabilen kendi hücrelerinden yapılan kemiklerdir.
Bu yöntem bilim adamlarının asıl yapmaya çalıştığı şey.
İşte şu şekilde çalışır:
Öncelikle, doktorlar hastanın yağ dokusundaki kök hücreleri alır.
Bilgisayarlı tomografi taramasıyla kayıp kemiklerin tam boyutunu hesaplarlar.
Sonrasında boşluğun tam şeklini 3D yazıcıyla ya da
hücresiz inek kemiğinde
oyarak model çıkarırlar.
Bu kemikler tüm hücrelerden sadece minerallerin bulunduğu
sünger kalacak şekilde söküp çıkarılır.
Daha sonrasında bu süngeri hastanın kök hücreleriyle
birlikte biyoreaktöre yerleştirirler.
Biyoreaktör, vücutta olan durumları taklit edebilen bir makine.
Sıcaklık, nem, asitlik ve besin bileşimi;
kök hücrelerinin, Osteoblastlara ve diğer hücrelere farklılaşması,
mineral yapıyı genişletmesi ve
canlı dokularla yeniden düzenlenmesi
için ihtiyacı olan şartlardır.
Fakat gözden kaçan birşey var:
Wolff Kanunları'nı hatırlayın!
Yapay kemiğin gerçek basıncı tecrübe etmesine ihtiyacı var.
Aksi halde güçsüzlük ve hassaslık yayılır.
Böylece biyoreaktör durmaksızın kemiğin etrafına sıvı pompalar ve
Osteoblastları kemik yoğunluğunu arttırmak için uyarır.
Hepsini bir araya getirin ve üç hafta içinde yeni canlı
kemiklerimiz biyoreaktörden çıkmaya
ve insan vücuduna yerleşmeye hazır.
İnsanlar için işe yarayacak bir method olup olmadığı belli değil
fakat laboratuvarda büyüyen kemikler başarılı bir şekilde domuzlara ve
diğer hayvanlara aktarıldı.
Ve en yakın 2016'da insan denemeleri başlayacak gibi gözüküyor.