Dünyadaki Organ Bağışı Yetersizliği ve Öncü Yapay Organ Üretim Projeleri

İçindekiler:

1. Giriş

2. Dünya’daki Organ Bağışlarındaki Yetersizlik

3. Günümüzdeki Yapay Organ Üretimi Projeleri

4. Sonuç Metni

5. Kaynakça

Giriş:

1.1 Problem Durumu: Dünya genelinde organ bağışında büyük bir yetersizlik söz konusudur. Artan nüfus ve hasta sayısı ile birlikte belirli bir organı kullanılamaz durumda olup yeni bir organa ihtiyaç duyan bireylerin bekleme süreleri gittikçe artmaktadır. Öyle ki, çoğu vakada hastalar ihtiyaç duydukları organa erişemeden hayatlarını kaybetmektedir.

1.2 Amaç: Organ bağışlarındaki yetersizliğe bağlı olarak insanların yaşam standartlarının düşmesini veya hayatlarını kaybetmelerini önlemek adına gelişen teknolojiyle birlikte yapay organ üretimi projeleri arttırılmalı ve yaygınlaştırılmalıdır. Günümüzde birçok kişinin hayatını doğrudan etkilediği ve her insanın bir gün böyle bir sağlık sorunu ile karşı karşıya kalabileceği farkındalığı ile bu konuya dair bilgiler detaylıca araştırılarak derlenmeli ve elde edilen çalışma bireylerin bilinçlendirilmesi adına sunulmalıdır.

1.3 Hipotez: Artan ihtiyaçlara rağmen dünya genelinde organ bağışında önemli ölçüde yetersizlik söz konusundur ve bu nedenle 21. yüzyılda pek çok yapay organ üretim projesi geliştirilmiştir.

1.4 Araştırma Soruları: Dünya genelinde, hangi organa duyulan nakil ihtiyacı ne kadardır? Nerede, organ nakli bekleyen insanların ne kadarı ihtiyaçları olan organa ulaşabilmektedir? Günümüzde yapay organ üretimi teknikleri nelerdir ve bu çalışmalara daha çok hangi ülkelerde önem verilmektedir?

1.5 Yöntem: Bu araştırma çalışması, hipotezi doğrulamak adına belirtilen alanda yapılan detaylı araştırma dolayısıyla ulaşılan verilerin, toplumu teknolojik gelişmelerin insan hayatındaki etkisini göstererek bilinçlendirmek ve organ üretimi çalışmalarının tarihsel düzlemdeki anlatımı ile bilgilendirmek için kapsamlıca derlenip sunulmasıyla yazılı olarak hazırlanmıştır.

1.6 Sınırlılıklar: Çalışma, yalnızca insanların detaylıca derlenerek sunulan veriler aracılığı ile bilinçlendirilmesi için sunulmuştur.

2. Dünya’daki Organ Bağışlarındaki Yetersizlik

Organ bağışları, özellikle de ileri boyutlardaki hastalıklarda, organ yetmezliği yaşayan bireylerin hayatlarını kurtarmak adına kritik bir role sahiptir. Belirli bir noktada sağlıklı bireylerin kanaatlerine kalmış olan ve hayat şartlarını doğrudan etkileyen organ bağışları, her yıl neredeyse tüm organlar dahilinde yetersiz düzeyde gerçekleşmektedir. Bağışlayacağı organdan bağımsız bir ölümcül hastalığa sahip potansiyel organ bağışçıları ise genellikle son ana kadar tedavilere devam etmeyi amaçlamakta ve olası bir can kaybı senaryosunda diğer organlar da tekrardan kullanılamaz veya nakli gerçekleştirilemez hale gelmektedir. Çoğunlukla bu nedenlere bağlı olan yetersizlikler, organ nakli bekleyen hastaların sayısını artırmakta ve pek çok bireyi sağlığına kavuşamadan hayatlarını kaybetmelerine neden olmaktadır.

Dünya Sağlık Örgütünün verilerine göre küresel çapta yaklaşık olarak 26 milyon insanın kalp yetmezliğine bağlı sağlık sorunları ile karşı karşıya olduğu tahmin edilmektedir. Kalp yetmezliği yaşayan hastalar için kalp nakli, başarı ile gerçekleşme oranının düşüklüğü ve yarattığı hayati tehlike dolayısıyla genellikle son çare olarak görülmektedir. Bu nedenle, en az nakil kararı alınan organ olmasına rağmen pek çok ülkede kalp nakli bekleyen insan sayısı, nakil sayısının 10 katına çıkabilmektedir. Bu süreçte ise nakil bekleyen hastaların her yıl yaklaşık olarak %20’si sağlığına kavuşamadan hayatını kaybetmektedir. Pek çok ülkeye oranla Amerika Birleşik Devletleri bu alanda daha başarılı sonuçlar elde etmektedir. OPTN’nin (Organ Procurement and Transplantation Network) verilerine göre 2021 yılında kalp nakli bekleyen yaklaşık 4000 hastanın 3600’ına nakil gerçekleştirilebilmiş ancak halen hayatını kaybeden vatandaşlar bakımından gerekli yeterliliğin sağlanamadığı vurgulanmıştır.

Dünya çapında 5 milyondan fazla hastanın böbrek yetmezliği ile yaşamakta olduğu tahmin edilmektedir. Çoğu zaman yeni bir böbreğe erişene kadar diyaliz makinesine bağlı olarak hayatlarını sürdürmeye mecbur kalan bu bireyler, insanların işlevini karşılayan tek bir böbrekle de hayatlarını sürdürebileceğinden dolayı diğer birçok organa kıyasla daha kolay nakil alabilmektelerdir. Buna rağmen gerçekleşen bağış sayısı, ihtiyaç sahibi sayısından çok daha azdır. Örneğin, Avrupa Bağış ve Organ Nakli Faaliyet Raporuna göre 2019 yılında Avrupa'da yaklaşık 70.000 hasta böbrek nakli beklemekteyken yalnızca 24.000’i ihtiyaç duyduğu organa ulaşabilmiştir. Bu, ihtiyaç sahiplerinin yalnızca %35’inden daha azının sağlığına kavuşabilmesi demektir.

WHO’ya göre dünya genelinde yaklaşık olarak 2 milyon hasta karaciğer yetmezliği ile karşı karşıyadır. Yetmezliği daha nadir olarak görülen ve nakil kararı yüzdesi oldukça düşük olan bu organda, dünyanın büyük bir bölümünde nakil bekleyen bireylerin %20’sinden daha azı nakil alabilmektedir. Buna göre OTA’nın (Organ and Tissue Authority) verileri, 2019 yılında Avustralya'da karaciğer nakli bekleyen yaklaşık 1.400 hastanın yalnızca 258’inin ihtiyaç duyduğu organa erişebildiğini göstermektedir. Bunun yanı sıra, pek çok ülkede karaciğer yetmezliğine sahip olan hastaların yaklaşık %15’inin bekleme sürecinde hayatını kaybettiği bilinmektedir.

WHO’ya göre dünya geneli dahilinde yaklaşık olarak 1 milyon insan akciğer yetmezliği ile yüzleşmektedir. Akciğer yetmezliği durumunda bir bireyin hayatını diğer pek çok organa kıyasla daha kolay kaybedeceği bilinciyle olabilecek en kısa süre içerisinde nakil aranmasına rağmen genellikle ihtiyaç karşılanamamaktadır. Örneğin, Kanada’da 2020 yılında nakil bekleyen yaklaşık 500 hastanın yalnızca 271’inin ihtiyacı karşılanabilmiştir. Bu alanda, çoğunlukla 1-2 yıldan fazla nakil bekleyen hastaların organlarına ulaşamadığı durumlarda yaşamlarını yitirdikleri bilinmektedir.

3. Günümüzdeki Yapay Organ Üretimi Projeleri

Teknolojinin kullanımıyla organ bağışlarındaki yetersizlik ve her ülkede organ nakli bekleyen bireylerin listesinin uzunluğu gibi zorluklarla mücadele etmek adına birçok proje gerçekleştirilmiştir. Bu projeler aracılığıyla tasarlanan yapay organlar, nakil bekleyen hastaların vücutlarına teknik bir ameliyatla entegre edilerek ihtiyacı karşılayabilir veya derinin dışına portatif bir biçimde yerleştirilerek organ ihtiyacını azaltabilir nitelikte üretilmektedir. Üretilen bu cihazlar, zaman ilerledikçe tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi ve yeni ilaçların keşfedilmesi gibi durumlarda da sağlık sektörüne avantaj sağlamaktadır. Buna göre, bu alanda geçmişten günümüze farklı organlar dahilinde gerçekleştirilen çalışmalarla öne çıkmış olan projeler derlenmiştir:

Yapay organların yüksek teknoloji ile entegre bir biçimde taşınabilir şekilde kullanılabildiği, 2002 yılında California’da Victor Gura tarafından başlatılan Wearable Artificial Kidney (WAK) Projesi, böbrek yetmezliği ile karşı karşıya olan hastalar adına büyük bir umut ve önem arz etmektedir. Proje, başlatıldığı yıldan bu yana daima gelişmekte olup hastaların giyebildiği ve böylelikle sürekli olarak kanlarını temizleyebilen bir aracın oluşturulmasına odaklanmaktadır. Ancak belde konumlandırılarak doğrudan bireyin damar yoluna erişimi olan bu alet, fazla hafif olmamakla birlikte bireyin hareket alanını kısıtlamaktadır. Buna rağmen, halen bireyin hareket etmesine olanak vermeyerek hayatını yatakta geçirmesine neden olan diyaliz makinelerinin yaygın olarak kullanıldığı bir dönemde, WAK pek çok avantaj sağlamaktadır. Gelecekte 3D yapay böbrek üretimi üzerine yatırımlar gerçekleştireceğini de vurgulayan proje, 21. yüzyılın önde gelen yapay organ hareketlerinden biri olarak değerlendirilmektedir.

2012 yılında çalışmalarına başlayan İsrail temelli bir şirket olan Organovo, 3D biyobaskı teknolojisi aracılığıyla yapay karaciğer geliştirmek üzerine projeler gerçekleştirmektedir. Organovo, dijital tasarımı yapılan karaciğerin; gerekli dokular, hücreler ve maddelerin uygun formatlarda tasarım sürecindeki tanımlamalara uygun olarak sağlanması koşulunda 3D biyobaskı ile tabakalar halinde canlılığını korur nitelikte üretilmesi sürecini gerçekleştirmektedir. Bu alanda bir öncü olan Organovo’nun geliştirdiği yapay karaciğer, küresel ölçekte birtakım ilaç testlerinde kullanılmış ve bu alanda yılda yaklaşık 160 milyon dolar civarında tasarruf sağlayabileceği öngörülmüştür.

İsviçre’de bulunan bir üniversite olan ETH Zurich, 2018’de 3D biyobaskı yöntemi ile yumuşak yapıda silikon temelli yapay kalp üretimi çalışmalarına başlamıştır. Halen deney aşamasında olan ürünlerinin gerçek kalbin işlevsel fonksiyonlarının büyük bir bölümünü karşıladığını açıklamakla birlikte 2025 yılında yaklaşık olarak 13.2 milyar dolarlık bir pazar değerine sahip olacağını öngördüklerini belirtmişlerdir. Araştırmaları sonucu, 2035 yılında dünya genelinde yaklaşık olarak 30 milyon kişinin yapay kalbe ihtiyacı olacağını göz önünde bulundurarak üretimi yaygınlaştırmayı ve insanların hayatlarını kurtarma yolunda büyük bir etki oluşturmayı hedeflemektedirler.

ABD temelli bir şirket olan United Therapeutics, 2020’de, diğer pek çok projedeki gibi 3D biyobaskı yöntemi aracılığıyla, yapay akciğer geliştirmek için çalışmalar yapmaya başlamıştır. Günümüzde deney aşamasında bulunan ve üzerine klinik çalışmalar gerçekleştirilen bu yapay akciğerin, yapımı tamamlanması hedeflenen 2025’te 9 milyar dolardan fazla bir değerleme ile sağlık piyasasına gireceği öngörülmektedir. Araştırmalarında, 2030’dan sonra 10 milyondan fazla hastanın yapay akciğer nakline ihtiyaç duyacağını tahmin ettiklerini belirten United Therapeutics şirketi, çalışmalarını hızlandırarak önümüzdeki 2-3 yıllık süreçte yapay akciğer üretimini tamamlayacaklarını ifade etmiştir.

Yapay organ üretimi alanındaki tüm bu olumlu gelişmelere karşın bu sektör çeşitli zorluklarla karşı karşıyadır. Çalışmaların gerektirdiği yüksek maliyetler, regülasyon süreçleri, güvenilirlikteki hassaslık, toplumun onayı gibi pek çok faktör yapay organ projelerinin gelişim hızını ve yaygınlaşmasını sınırlamaktadır. Tüm bunlara rağmen 3D biyobaskı yönteminin aktif kullanımının başlaması ve özellikle 2015 yılı sonrası yapay organ üretimi üzerine yatırımların ve girişimlerin artmasıyla, organların insan vücuduna uygun şartlarda entegre edilmesi sonrası uzun vadeli sonuçlar üzerine çeşitli öngörüler ve saptamalar yapılabilmesine olanak tanınmıştır.

4. Sonuç Metni

Her yıl dünya genelinde organ nakli bekleyen hastaların yaklaşık olarak yalnızca %30’unun ihtiyaç duyduğu organa zamanında ulaşabilmesi, özellikle son 20 yıl içerisinde dünya popülasyonunun da fazlaca artmasıyla birlikte büyük bir sorun haline gelmiştir. Buna göre, özellikle son yıllarda 3D biyobaskı yönteminin fazlaca kullanıldığı yüksek işlevsellikte teknolojik figürlerle yaklaşık 20 yıldır hayatımızın içerisinde yer alan, organ bağışlarındaki yetersizliğe bağlı mağduriyetleri azaltmaya yönelik geliştirilen projeler, 21. yüzyılın ilk çeyreğinin sonlarına doğru çokça artmış ve çalışmalar hız kazanmıştır. Çalışmada sunulan tüm bilgiler değerlendirildiğinde; 2002’de ABD temelli WAK projesinin yapay böbrek, 2012 yılında İsrail temelli Organovo şirketinin yapay karaciğer, 2018’de İsviçre temelli ETH Zurich’in yapay kalp, 2020’de ABD temelli United Therapeutics’in ise yapay akciğer üretmesi gibi bu alanda önde gelen projeler küresel çapta pek çok insana umut niteliğinde olmuş ve teknolojinin insan hayatını nasıl değiştirebileceğine dair örnek teşkil etmişlerdir.

Kaynakça:

Sun, K., Zhou, Z., & Wang, C. (2019). Artificial organ production: current status and future possibilities. Tissue Engineering Part B: Reviews, 25(2), 127-141.

Guler, S., & Sarikaya, S. (2020). Nanotechnology approaches in artificial organ production. Nanotechnology Reviews, 9(1), 52-61.

Miller, C. (2018). Artificial organ production to address organ donation shortage. Journal of Medical Ethics, 44(3), 157-162.

Kim, H. J., Lee, S. K., & Kim, S. (2017). Recent developments in artificial organ production. Annals of Biomedical Engineering, 45(1), 195-204.

Karp, J. M., & Langer, R. (2018). Artificial organs: opportunity or challenge for future therapies?. Nature Reviews Drug Discovery, 17(8), 537-538.

Vunjak-Novakovic, G. (2018). Advanced bioengineering approaches for artificial organ production. Science Translational Medicine, 10(452), eaat7459.

Birla, R. K., & Kothapalli, C. R. (2018). Emerging trends in artificial organ production. Regenerative Engineering and Translational Medicine, 4(2), 83-92.

Zhang, B., Montgomery, M., & Chamberlain, J. (2020). Artificial intelligence and organ transplantation: Current and future prospects. The Lancet Digital Health, 2(10), e517-e524.

Díaz-Güemes Martín-Portugués, I., Pérez-Ordoñez, A., González-Mora, J. L., & Sánchez-Margallo, F. M. (2019). Artificial organs as a tool to address the organ donation shortage: an update. Journal of Healthcare Engineering, 2019, 1-8.

Mashamba, T., & Sartorius, B. (2018). Organ donation and transplantation: A review of the African perspective. SAMJ: South African Medical Journal, 108(6), 451-454.