Bir kalbin yaşaması için ne gerekir?

Bugün Rotterdam’ın üniversite hastanesi Erasmus MC’de şöyle bir konuşma duymak hiç şaşırtıcı olmazdı:

“Bir kalbin nefes alması gerekir mi?”
“Hayır.”
“Ama oksijensiz ölür.”
“Hücrelerinin oksijene ihtiyacı var.”
“O zaman kalbin akciğere ihtiyacı var mı?”
“Şart değil.”
“Peki neye ihtiyacı var?”

3 Ekim Cumartesi günü Erasmus MC’de düzenlenen bilim festivali, tam da böyle sorular soran çocuklara ve gençlere yönelik. Festivalde açıkça ele alınan konulardan biri de bir donör organının vücudun dışında nasıl canlı ya da işlevsel tutulabileceği.

İlk anda bu neredeyse imkânsızmış gibi geliyor. Oysa araştırmacılar için ortada tek bir dev sorun değil, daha küçük birçok sorun var: Bir organ vücudun dışındayken neyi kaybediyor? Bunların hangilerini teknolojiyle yerine koyabiliriz? Ve dokunun çalışmaya devam ettiğini nasıl anlarız?

Bir kalbe yalnızca atmak yetmez

Kalp kanı bütün vücuda pompalar. Fakat kalp kasının kendisinin de sürekli beslenmesi gerektiğini unutmak kolaydır. Hücrelerinin oksijene ve besin maddelerine ihtiyacı vardır; karbondioksit ve diğer metabolizma ürünlerinin de uzaklaştırılması gerekir.

Vücutta bu işi koroner damarlar üzerinden kan dolaşımı yapar. Organ vücudun dışına çıktığında bu sistem artık yoktur. İşte teknoloji burada devreye girer: Kan ya da uygun başka bir sıvı organın damarlarından doğru koşullarda akmaya, oksijen ve besin taşımaya devam ederse doku da işlevini sürdürebilir.

Heart in a box adı verilen yöntemde, durmuş bir donör kalbi vücudun dışında bir perfüzyon sistemine bağlanır. Kan ve oksijen verildiğinde yeniden atmaya başlar ve nakledilmeden önce toparlanabilir.

Ne sihir var ne de yapay bir insan. Yalnızca çok kesin bir soru var: Organın neyi eksik ve bunu ona sağlayabilir miyiz?

Her organın ihtiyacı aynı değil

Rotterdam’da yalnızca kalpler üzerinde çalışılmıyor. Erasmus MC’de karaciğer, böbrek ve akciğerler de vücudun dışında özel perfüzyon sistemlerine bağlanabiliyor.

Temel ilke benzer: Bir sıvı organın içinden geçerek dokuyu besliyor. Ancak ayrıntılar değişiyor. Soğuk perfüzyonda oksijenle zenginleştirilmiş bir sıvı kullanılıyor. Sıcak perfüzyonda ise organın içinden kan, ilaç ve besin maddelerinden oluşan bir karışım geçirilebiliyor.

Böylece tek büyük soru hemen birçok küçük soruya dönüşüyor. Organ ne kadar sıcak olmalı? Ne kadar oksijene ihtiyacı var? Doğru basınç nedir? Hücrelerin hâlâ iyi çalıştığını nasıl anlarız? Bir organı vücudun dışında yalnızca korumak değil, tedavi etmek de mümkün olabilir mi?

Perfüzyon sözcüğü karmaşık gelebilir. Temel fikir şaşırtıcı derecede basittir: Organın içinden bir şey akmaya devam etmelidir.

“İmkânsız” araştırma sorusuna dönüşünce

Belki de festivalin en ilginç düşüncesi tam burada. Vücudun dışında bir organı işlevsel tutmak, insanın kolayca “Bu mümkün değil” diyeceği türden bir görev gibi görünüyor. Araştırma bu tepkiyi tersine çevirebilir. Sınırı olduğu gibi kabul etmek yerine şunu sorar: Bu sınır aslında hangi parçalardan oluşuyor?

Sorunun bir bölümü oksijen sağlamaktır; o zaman bu işlevin nasıl yerine konabileceği araştırılır. Bir başka bölüm sıcaklıktır; hangi sıcaklığın uygun olduğu incelenir. Ardından akış, basınç, besinler ve organın ne kadar iyi çalıştığını ölçme yöntemleri gelir.

Böylece imkânsız görünen tek bir problem, ayrı ayrı araştırılabilecek daha küçük problemlere ayrılır. Bu, elbette bir gün her şeyin mümkün olacağı anlamına gelmez. Bazı sınırlar gerçekten doğanın sınırlarıdır. Bazıları ise şimdilik yalnızca şunu söyler: Nasıl yapılacağını henüz bilmiyoruz.

Bilim bazen bir çocuk sorusuyla başlar

Bu yüzden konu genç ziyaretçilere yönelik bir festivale çok iyi uyuyor. “Bir kalbin nefes alması gerekir mi?” ilk bakışta çok basit bir soru gibi gelir. Fakat bizi hemen hücresel solunuma, kan dolaşımına ve oksijen taşınmasına götürür. “Kalbin akciğere ihtiyacı var mı?” sorusu ise bir sonrakini doğurur: Oksijeni mutlaka akciğer mi sağlamalı, yoksa bu görev başka bir yolla yerine getirilebilir mi?

Çocukların sorularının bir avantajı vardır: Başkalarının neyi “zaten belli” kabul ettiğine pek aldırmazlar. Belki de araştırma bu yüzden bazen yetişkinlerin uzun zaman önce sormayı bıraktığı sorularla başlar.

Donör organlarından çok daha fazlası

Festival yalnızca organ nakliyle ilgili değil. Ziyaretçiler yapay kalpleri ve beynin üç boyutlu modellerini inceleyebilir, deri ve ter üzerinden çalışan sensörlerin neleri ölçebildiğini öğrenebilir ve sıcaklığın ya da hava kirliliğinin vücut üzerindeki etkilerini araştırabilirler. Şiddetli yağmurları daha iyi emebilen bir şehir tasarlamak da ele alınan konulardan biri.

Araştırma alanları farklı olsa da düşünme biçimi benzer: Tam olarak ne oluyor? Neye bağlı? Neyi ölçebiliriz? Ve neyi değiştirebiliriz?

Bilim yapmak bu yüzden her zaman doğru cevabı baştan bilmek anlamına gelmez. Çoğu zaman fazla büyük bir soruyu, yanıt aranabilecek daha küçük sorulara ayırmakla başlar.

Ya ilk cevap “olmaz” ise?

Bilim festivali 3 Ekim Cumartesi günü saat 11.00–16.00 arasında Rotterdam’daki Erasmus MC’nin Passage bölümünde düzenleniyor. Özellikle 8–14 yaş arası çocuk ve gençler ile onlara eşlik eden yetişkinlere yönelik olan etkinliğe giriş ücretsiz.

Belki bir ziyaretçi içeri “Bir kalp vücudun dışında çalışmaya devam edebilir mi?” sorusuyla girer ve beş yeni soruyla çıkar. Bu aslında oldukça iyi bir sonuç olurdu. Çünkü araştırma her zaman büyük bir keşifle başlamaz. Bazen yalnızca birinin “Bu olmaz” sözüne şu soruyla karşılık vermesiyle başlar:

“Neden olmasın?”