Sabancı Üniversitesi Biyomühendislik laboratuvarında, mühendislik metodolojilerini uygulayarak ve yenilikçi teknolojilere öncülük ederek karmaşık biyolojik zorlukları çözmeye kendimizi adadık. Temel odak noktamız, beynin ve çeşitli nörolojik hastalıkların derinlemesine incelenmesidir. Araştırmalarımızın merkezinde, yaygın olarak kan-beyin bariyeri olarak bilinen, beyin içindeki karmaşık serebrovasküler yapı yer almaktadır.
Kan-beyin bariyeri, beyin dokusunu patojenlerden ve toksik maddelerden korumak için evrimleşmiş olsa da, paradoksal olarak ilaç iletimini engelleyerek beyin hastalıklarının tedavisini çetin bir zorluk haline getirmektedir. Bu karmaşıklığa ek olarak, kan-beyin bariyerinin bileşimi ve protein profili çeşitli hastalıklar arasında farklılık gösterir. Bu varyasyonları anlamak ve etkili tedaviler geliştirmek için laboratuvarımızda multidisipliner bir yaklaşım benimsedik.
Araştırma ekibimiz moleküler biyologlar ve mühendislerden oluşmakta olup, bu sayede insan fizyolojisini dinamik bir in vitro ortamda aslına uygun olarak kopyalayabilmekteyiz. Bunu, mikroakışkan sistemlerle desteklenen, insan hücreleri ve kök hücre teknolojileri kullanılarak titizlikle tasarlanmış kan-beyin bariyeri modelleri aracılığıyla gerçekleştiriyoruz. Bu yenilikçi modeller, hem sağlıklı hem de patolojik durumlarda kan-beyin bariyerini incelemek ve kapsamlı ilaç taşıma çalışmalarını kolaylaştırmak için paha biçilmez araçlardır.
Mustafaoğlu Laboratuvarı çatısı altında yürüttüğümüz çalışmalarla; Alzheimer hastalığı, epilepsi, beyin kanseri ve hatta ölümcül ailesel uykusuzluk (fatal familial insomnia) gibi nadir hastalıklar da dahil olmak üzere geniş bir nörolojik durum yelpazesi için bu modelleri geliştirmeye kaynak ayırıyoruz. Ayrıca araştırmalarımız, özellikle felç (inme) gibi durumlarda bağırsak mikrobiyotasının kan-beyin bariyeri bütünlüğü üzerindeki etkisini keşfetmeye kadar uzanmaktadır.
En önemlisi, bu devrim niteliğindeki hastalık modelleri, beyinle ilgili çeşitli rahatsızlıkları gidermek için özel olarak tasarlanmış gelişmiş ilaç iletim sistemlerinin geliştirilmesi için önemli bir fırsat sunmaktadır. Araştırma grubumuz, bu kritik amaç için tasarlanmış nano-taşıyıcı sistemlerin araştırılmasında aktif olarak yer almaktadır. Bu sistemlerde insan kök hücrelerinin kullanılması, sadece ilaç denemelerinin klinik ortamlara aktarılmasında avantaj sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ilaç geliştirme alanında hayvan modellerine olan bağımlılığı da önemli ölçüde azaltır.