Özdeş ikizler: aynı DNA, farklı çevre için yorumlar kapalı
Özdeş ikizlerin DNA’ları tam olarak aynıdır, ancak tam olarak aynı değillerdir. Her ikizin kendine özgü kişiliği, yetenekleri, sevdikleri ve sevmedikleri vardır. Hatta bir ikizde görülen ancak diğerinde görülmeyen hastalıklar bile vardır, bunlara artrit, diyabet, otizm, şizofreni, kanser ve daha birçokları dahildir. Özdeş ikizler arasındaki farklar DNA’dan gelmez; hepsi dış etkenlerden kaynaklanır.
Bilim insanları genlerin ve çevrenin özellikleri etkilemek için nasıl birlikte çalıştığını anlamak için sıklıkla ikizleri inceler. Aynı DNA’ya sahip özdeş ikizlerdeki ve tıpkı kardeşler gibi DNA’larının yarısını paylaşan kardeş ikizlerdeki özellikleri karşılaştırırlar. Bir özellik, kardeş ikiz çiftlerinden daha sık özdeş ikiz çiftlerinde görünüyorsa, o zaman kalıtsal bir bileşeni vardır.
Videoyu ve kaynağı incelemek için Buraya tıklayabilirsin.
Telomerler Yaşlanmanın ve Kanserin Anahtarı mı? için yorumlar kapalı
Bir hücrenin çekirdeğinin içinde, genlerimiz kromozom adı verilen bükülmüş, çift sarmallı DNA molekülleri boyunca düzenlenmiştir. Kromozomların uçlarında telomer adı verilen DNA uzantıları bulunur; bunlar genetik verilerimizi korur, hücrelerin bölünmesini mümkün kılar ve nasıl yaşlandığımıza ve kansere yakalandığımıza dair bazı sırları barındırır.
Telomerler, kromozom uçlarının yıpranmasını ve birbirine yapışmasını önleyerek organizmanın genetik bilgisini yok etmesini veya karıştırmasını önledikleri için ayakkabı bağcıklarındaki plastik uçlara benzetiliyor.
Yine de, bir hücre her bölündüğünde, telomerler kısalır. Çok kısaldıklarında, hücre artık bölünemez; inaktif veya “yaşlı” hale gelir veya ölür. Bu kısalma süreci yaşlanma, kanser ve daha yüksek ölüm riskiyle ilişkilidir. Bu yüzden telomerler ayrıca bir bomba fitiliyle de karşılaştırılmıştır.
Telomerler nedir?
Genleri de dahil olmak üzere kromozomun geri kalanı gibi telomerler de DNA dizileridir – kimyasal kod zincirleri. Tüm DNA’lar gibi, dört nükleik asit bazından oluşurlar: G guanin, A adenin, T timin ve C sitozin.
Telomerler, bir iplikteki TTAGGG’nin tekrarlayan dizilerinden ve diğer iplikteki AATCCC’den oluşur. Bu nedenle, telomerin bir bölümü altı “baz çiftinden” oluşan bir “tekrar”dır.
Beyaz kan hücrelerinde telomerlerin uzunluğu, yenidoğanlarda 8.000 baz çiftinden, yetişkinlerde 3.000 baz çiftine ve yaşlı insanlarda 1.500’e kadar düşer. (Bir kromozomun tamamı yaklaşık 150 milyon baz çiftine sahiptir.) Ortalama bir hücre, her bölündüğünde telomerlerinin uçlarından 30 ila 200 baz çifti kaybeder.
Hücreler normalde yalnızca 50 ila 70 kez bölünebilir ve telomerler giderek kısalır, ta ki hücreler yaşlanana veya ölene kadar.
Hücrelerin sürekli bölünmediği dokularda (örneğin kalp kası) telomerler kısalmaz.
Kromozomların telomerleri neden vardır?
Telomerler olmadan, kromozomun ana kısmı — yaşam için gerekli genlerin bulunduğu kısım — bir hücre her bölündüğünde daha kısa olurdu. Bu yüzden telomerler hücrelerin gen kaybetmeden bölünmesini sağlar. Hücre bölünmesi yeni deri, kan, kemik ve diğer hücrelerin büyümesi için gereklidir.
Telomerler olmadan, kromozom uçları birleşebilir ve hücrenin genetik planını bozabilir, bu da muhtemelen arızaya, kansere veya hücre ölümüne neden olabilir. Kırık DNA tehlikeli olduğu için, bir hücre kromozom hasarını algılama ve onarma yeteneğine sahiptir. Telomerler olmadan, kromozomların uçları kırık DNA gibi görünürdü ve hücre, kırık olmayan bir şeyi düzeltmeye çalışırdı. Bu da bölünmelerini durdurur ve sonunda ölmelerine neden olurdu.
Telomerler neden hücre bölündükçe kısalıyor?
Bir hücre bölünebilmeden önce, her iki yeni hücrenin de aynı genetik materyale sahip olması için kromozomlarının kopyalarını yapar. Kopyalanabilmesi için, bir kromozomun iki DNA ipliği çözülmeli ve ayrılmalıdır. Daha sonra bir enzim (DNA polimeraz) iki yeni iplik oluşturmak için mevcut iplikleri okur. İşlemi kısa RNA parçalarının yardımıyla başlatır. Her yeni eşleşen iplik tamamlandığında, bu küçük RNA parçası için sonunda gereken alan nedeniyle orijinal iplikten biraz daha kısadır. Kendini bir köşeye sıkıştıran ve köşeyi boyayamayan birine benzer.
Telomeraz, telomer kısalmasını önler
Telomeraz adlı bir enzim, telomerlerin uçlarına bazlar ekler. Genç hücrelerde, telomeraz telomerlerin çok fazla aşınmasını önler. Ancak hücreler tekrar tekrar bölündükçe yeterli telomeraz olmaz, bu yüzden telomerler kısalır ve hücreler yaşlanır.
Telomeraz, bir nesilden diğerine aktarılan sperm ve yumurtalarda aktif kalır. Üreme hücreleri telomerlerinin uzunluğunu korumak için telomeraz üretmeseydi, bu tür hücrelere sahip herhangi bir organizma kısa sürede yok olurdu.
Telomerler ve kanser
Bir hücre kanserli hale gelmeye başladığında, daha sık bölünür ve telomerleri çok kısalır. Telomerleri çok kısalırsa, hücre ölebilir. Çoğu zaman, bu hücreler telomerlerin daha da kısalmasını engelleyen daha fazla telomeraz enzimi üreterek ölümden kurtulurlar.
Pankreas, kemik, prostat, mesane, akciğer, böbrek, baş ve boyun kanserleri de dahil olmak üzere pek çok kanser türünde telomerler kısalmıştır.
Telomerazı ölçmek kanseri tespit etmenin bir yolu olabilir. Ve eğer bilim insanları telomerazı nasıl durduracaklarını öğrenebilirlerse, kanser hücrelerinin yaşlanmasını ve ölmesini sağlayarak kanserle savaşabilirler. Bir deneyde, araştırmacılar laboratuvarda büyüyen insan meme ve prostat kanseri hücrelerinde telomeraz aktivitesini bloke ederek tümör hücrelerinin ölmesini sağladılar. Ancak riskler de var. Telomerazı bloke etmek doğurganlığı, yara iyileşmesini ve kan hücreleri ile bağışıklık sistemi hücrelerinin üretimini bozabilir.
Telomerler ve yaşlanma
Utah Üniversitesi’ndeki genetikçi Richard Cawthon ve meslektaşları, daha kısa telomerlerin daha kısa yaşamlarla ilişkili olduğunu buldu. 60 yaş üstü kişiler arasında, daha kısa telomerlere sahip olanların kalp hastalığından ölme olasılığı üç kat, bulaşıcı hastalıktan ölme olasılığı ise sekiz kat daha fazlaydı.
Telomer kısalmasının yaşlanma süreciyle bağlantılı olduğu biliniyor; ancak daha kısa telomerlerin sadece yaşlanmanın bir işareti mi (gri saç gibi) yoksa gerçekten yaşlanmaya mı katkıda bulunduğu henüz bilinmiyor.
Telomeraz kanser hücrelerini ölümsüz hale getirirse, normal hücrelerin yaşlanmasını önleyebilir mi? Telomeraz ile telomerlerin uzunluğunu koruyarak veya eski haline getirerek ömrümüzü uzatabilir miyiz? Eğer öyleyse, bu kanser olma riskimizi artırır mı?
Bilim insanları henüz emin değil. Ancak laboratuvarda telomeraz kullanarak insan hücrelerinin normal sınırlarının çok ötesinde bölünmesini sağlamayı başardılar ve hücreler kanserli hale gelmiyor.
İnsan hücrelerini “ölümsüzleştirmek” için telomeraz kullanırsak, diyabeti tedavi etmek için insülin üreten hücreler, kas distrofisini tedavi etmek için kas hücreleri, belirli artrit türleri için kıkırdak hücreleri ve ciddi yanıklar ve yaraları iyileştirmek için deri hücreleri de dahil olmak üzere, nakil için hücreleri toplu olarak üretebiliriz. Laboratuvarda yetiştirilen normal insan hücrelerinin sınırsız bir kaynağı, yeni ilaçları ve gen terapilerini test etme çabalarına da yardımcı olacaktır.
Telomerlerin yaşlanmadaki rolü ne kadar büyük?
İnsanlar gibi bazı uzun ömürlü türlerin telomerleri, sadece birkaç yıl yaşayan fareler gibi türlerden çok daha kısadır. Kimse nedenini bilmiyor. Ancak bu, telomerlerin tek başına yaşam süresini belirlemediğine dair bir kanıttır.
Cawthon’un çalışması, insanlar telomer uzunluklarına göre iki gruba ayrıldığında, daha uzun telomerlere sahip olan yarının, daha kısa telomerlere sahip olanlardan ortalama beş yıl daha uzun yaşadığını buldu. Bu çalışma, daha kısa telomerlere sahip kişilerde telomer uzunluğunun artırılmasıyla yaşam süresinin beş yıl artırılabileceğini öne sürüyor.
Daha uzun telomerlere sahip kişiler yaşlandıkça telomer kısalması yaşarlar. Telomer kısalmasını tamamen durdurarak ömrümüze kaç yıl eklenebilir? Cawthon 10 yıl ve belki de 30 yıl eklenebileceğine inanıyor.
60 yaşından sonra ölüm riski her 8 yılda bir ikiye katlanır. Yani 68 yaşında birinin bir yıl içinde ölme şansı 60 yaşında birine göre iki kat daha fazladır. Cawthon’un çalışması telomer uzunluğundaki farklılıkların bu farkın sadece %4’ünü açıkladığını buldu. Sezgilerimiz bize yaşlı insanların daha yüksek ölüm riskine sahip olduğunu söylese de, bunun sadece %6’sı tamamen kronolojik yaştan kaynaklanmaktadır. Telomer uzunluğu, kronolojik yaş ve cinsiyet birleştirildiğinde (kadınlar erkeklerden daha uzun yaşar), bu faktörler 60 yaşın üzerinde ölme riskindeki değişimin %37’sini açıklar. Peki diğer %63’e ne sebep olur?
Yaşlanmanın başlıca nedenlerinden biri “oksidatif strestir.” Bu, oksijen içeren oldukça reaktif maddeler olan oksidanların DNA, proteinler ve lipitlere (yağlar) verdiği hasardır. Bu oksidanlar normalde nefes aldığımızda üretilir ve ayrıca iltihaplanma, enfeksiyon ve alkol ve sigara tüketiminden kaynaklanır. Bir çalışmada, bilim insanları solucanları oksidanları nötralize eden iki maddeye maruz bıraktılar ve solucanların yaşam süreleri ortalama %44 arttı.
Yaşlanmada bir diğer etken de “glikasyon”dur. Bu, enerji olarak kullandığımız ana şeker olan glikozun DNA’mızın, proteinlerimizin ve lipitlerimizin bir kısmına bağlanması ve bunların işlerini yapamaz hale gelmesiyle gerçekleşir. Yaşlandıkça sorun daha da kötüleşir ve vücut dokularının bozulmasına, bunun sonucunda da hastalık ve ölüme neden olur. Glikasyon, laboratuvar hayvanları üzerinde yapılan çalışmaların kalori alımını kısıtlamanın ömrü uzattığını göstermesinin nedenini açıklayabilir.
Büyük olasılıkla oksidatif stres, glikasyon, telomer kısalması ve kronolojik yaş, çeşitli genlerle birlikte yaşlanmaya neden olmak için birlikte çalışıyor.
Telomerler ve diğer hastalıklar
Diskeratozis konjenita adlı bir hastalığı olan kişilerin telomerleri normalden çok daha hızlı kısalır. Bu kişiler erken yaşlanma ve ölümle karşı karşıya kalırlar. Yaşamı tehdit eden enfeksiyonlar, lösemi ve diğer kan kanserleri, bağırsak rahatsızlıkları, karaciğer sirozu ve akciğer dokusunun ölümcül şekilde sertleşmesi olan pulmoner fibroz riskiyle karşı karşıyadırlar. Ayrıca gri saç, kellik, zayıf yara iyileşmesi, ciltte lekeler, bağırsak rahatsızlıkları, kemiklerin yumuşaması ve öğrenme güçlüklerine katlanma olasılıkları daha yüksektir. Bunun anlamı, telomerlerin tüm bu koşullarda bir rol oynayabileceğidir, çünkü bunların hepsi hücrelerin sık sık bölündüğü dokuları içerir. Kısalmış telomerleri Alzheimer hastalığı, atardamar sertleşmesi, yüksek tansiyon ve tip 2 diyabetle ilişkilendiren bazı kanıtlar da vardır.
İnsanlığın ölümsüzlük ihtimali nedir?
İnsan ömrü, ortalama yaşam süresinin 30 yıl olduğu 1600’lerden bu yana önemli ölçüde arttı. 2012’ye gelindiğinde, ortalama ABD yaşam beklentisi neredeyse 79’du. Artışın nedenleri arasında kanalizasyonlar ve diğer sanitasyon önlemleri, antibiyotikler, temiz su, soğutma, aşılar ve çocukların ve bebeklerin ölmesini önlemek için diğer tıbbi çabalar, iyileştirilmiş diyetler ve daha iyi sağlık hizmeti yer alıyor.
Bazı bilim insanları ortalama yaşam süresinin artmaya devam edeceğini öngörüyor, ancak birçoğu ortalamanın 90’ın çok üzerine çıkacağından şüphe ediyor. Ancak birkaçı çok daha uzun yaşam sürelerinin mümkün olduğunu söylüyor.
Cawthon, yaşlanmanın tüm süreçleri ortadan kaldırılsa ve oksidatif stres hasarı onarılsa, “bir tahmine göre insanların 1.000 yıl yaşayabileceği”ni söylüyor.
Normal bir insan hücresinde 46 kromozom bulunur: 44 tanesi çiftler halinde bulunan otozomlar ve birinin erkek (genellikle XY) veya kadın (genellikle XX) olduğunu belirleyen 2 cinsiyet kromozomu.
Otozom çiftlerine “homolog kromozomlar” denir. Homolog kromozomlarda tüm genler aynı düzende dizilmiştir, ancak genlerin DNA harflerinde küçük farklılıklar vardır.
Hücreler daha fazla hücre oluşturmak için bölündüğünde (mitoz) veya üreme hücreleri (mayoz) ve üreme hücreleri yeni bir birey oluşturmak için birleştiğinde (döllenme), yeni hücrelerin uygun sayıda kromozoma sahip olması önemlidir. Bu süreçler hakkında daha fazla bilgi edinmek için okumaya devam edin.
Mitoz
Bir hücre iki hücre oluşturmak üzere bölünmeden önce, tüm kromozomlarını kopyalar. Kardeş kromatitler olarak adlandırılan bu kopyalar aynıdır. Hücre bölünene kadar, aynı kopyalar orta kısımları (sentromerler) aracılığıyla birbirine bağlı kalır. Hücre bölündüğünde, kopyalar ayrılır ve her yeni hücre her kromozomun aynı kopyasını alır.
Bu tür hücre bölünmesine mitoz denir ve toplam 46 kromozomlu hücreler üretir. Döllenmeden kısa bir süre sonra (aşağıya bakın), vücudunuzdaki tüm hücreler bu şekilde yapılmıştır. Bu nedenle, vücudunuzdaki her hücrenin aynı kromozom seti vardır.
Mayoz
Yumurta ve sperm oluştuğunda, mayoz adı verilen özel bir hücre bölünmesi türünden geçerler. Mayozun bir amacı kromozom sayısını yarıya indirmektir. Diğeri ise genetik çeşitlilik yaratmaktır.
Mayoz, mitoz gibi başlar: hücre her kromozomu kopyalar. Ancak mitozdan farklı olarak, homolog kromozom çiftleri sıralanır ve parçaları değiştirir – rekombinasyon adı verilen bir işlem. Unutmayın, homolog kromozomlar aynı genlere sahiptir ancak ufak farklılıklar vardır. Rekombinasyon, hafifçe farklı kromozomların parçalarını bir araya getirerek genetik çeşitliliği artırır.
Daha sonra, yeni bir araya gelen homolog kromozomlar iki yavru hücreye bölünür. Daha sonra kardeş kromatitler toplam dört üreme hücresine ayrılır. Bu hücrelerin her biri, her biri benzersiz bir gen varyasyonu kombinasyonuna sahip 23 kromozomun bir kopyasına sahiptir.
Döllenme
Yumurta ve sperm hücrelerinin her biri sadece 23 kromozoma sahiptir. Bu, normal hücrelerin yarısı kadar kromozom demektir. Döllenme süreci boyunca yumurta ve sperm birleşerek 46 kromozomlu (23 çift) bir hücre oluşturur ve buna zigot denir.
Her kromozom çifti için, her ebeveynden bir homolog kromozom gelir. Aynı genler aynı sırayla düzenlenmiştir, ancak bu genlerin DNA harflerinde küçük farklılıklar vardır.
Buradan itibaren süreç tekrar başlar. Mitoz, her hücrede aynı kromozom setine sahip bir insan oluşturur. Ve mayoz, gen varyasyonlarının yeni kombinasyonlarına sahip üreme hücreleri oluşturur.
Kromozomlar bazen mayoz ve döllenme sırasında kazanılır, kaybolur veya yeniden düzenlenir ve bu da insanların genetik bozukluklara sahip olmasına neden olur. Daha fazla bilgi edinmek için şu adresi ziyaret edin:Fazla veya Eksik Kromozomlar ve
Bulaşıcı Hastalıklarla Mücadele İçin Yeni Bir Bakteriyel Toksin Cephaneliği Keşfedildi. için yorumlar kapalı
21 Ekim 2024 — Kudüs İbrani Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, zararlı bakteri ve mantarları öldürebilen ve enfeksiyonlarla mücadele için yeni yöntemlere yol açabilecek bir grup bakteri toksini keşfettiler.
Nature Microbiology dergisinde yayınlanan araştırmaya göre , 100.000’den fazla mikrobiyal genomda bulunan bu toksinler, diğer organizmalara zarar vermeden bakteri ve mantar hücrelerini yok edebilen güçlü antibakteriyel ve antifungal özellikler sergiliyor.
“Bulgularımız, bakterilerin diğer mikroplarla rekabet halinde toksinleri nasıl kullandıklarına dair anlayışımızı genişletiyor ve insan ve bitki bakteri ve mantar patojenlerine karşı kritik olarak ihtiyaç duyulan antimikrobiyal ajanlar üzerine gelecekteki araştırmalar için heyecan verici yollar sağlıyor,” diyor Dr. Neta Schlezinger ile Koret Veterinerlik Fakültesi’nden çalışmayı yöneten Hebrew Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü’nden Dr. Asaf Levy. “Bu toksinlerin yeni klinik tedaviler veya biyoteknolojik yenilikler için bir temel oluşturma potansiyeli özellikle heyecan verici.”
Mikrobiyal rekabet doğal bir olgudur ve bakteriler rakiplerini ortadan kaldırmak için toksinler de dahil olmak üzere karmaşık yöntemler geliştirmiştir. Bakteriler ve mantarlar tarafından üretilen antibiyotikler doğal bileşiklere örnektir.
Bu çalışmada, Dr. Levy’nin ekibi 105.000’den fazla mikrobiyal genomda 100-150 amino asit uzunluğunda polimorfik toksin proteinlerini keşfetmek için yenilikçi bir hesaplamalı yaklaşım geliştirdi. Bunlar, farklı ekosistemlerdeki rekabet eden mikroorganizmaları hedef alarak ve öldürerek mikrobiyal savaşta önemli bir rol oynarlar.
Özellikle, toksinler patojenik mantarlara karşı güçlü bir antifungal aktivite sergilerken, belirli omurgasız türlerini ve makrofajları etkilemez. Çalışmanın deneysel sonuçları, bu toksinlerin öncelikle hücre zarı, DNA veya hücre bölünmesi gibi temel hücresel süreçleri hedef alan etkili enzimler olarak hareket ettiğini göstermektedir.
İki toksin-bağışıklık protein kompleksinin yapısal analizi, bu toksinlerden bazılarının hedef hücrelerdeki DNA’yı parçalayabilen DNase aktivitesine sahip olduğunu daha da doğruladı. İlginç bir şekilde, yapı, toksinin negatif yüklü DNA’ya bağlanan DNA bağlanma bölgesinde pozitif yüklü olduğunu gösteriyor. Bu arada, antitoksin proteini negatif yüklüdür ve bu da toksinin hedef DNA’ya bağlanmasını engeller.
Kanser atlası tümörlerin vücutta nasıl evrimleştiğini ortaya koyuyor. için yorumlar kapalı
Kanser tümörlerini haritalamaya yönelik büyük bir girişim, hastalığın nasıl oluştuğu, geliştiği ve tedavilere karşı direnç geliştirdiği konusunda yeni bilgiler sağlıyor.
Artık çeşitli kanserlerin şimdiye kadar yapılmış en ayrıntılı haritalarından bazılarına ve bunları analiz etmek için yeni araçlara ve yöntemlere sahibiz . Bulgular, İnsan Tümör Atlası Ağı adı verilen kanserleri haritalama girişiminden geliyor ve kanserlerin nasıl oluştuğu, evrimleştiği ve tedaviye nasıl dirençli hale geldiği hakkında ipuçları sağlıyor.
Kanser, genetik mutasyonların hücrelerin kontrolsüz bir şekilde büyümesine ve çoğalmasına neden olmasıyla gelişir. Hastalık hakkında bildiğimiz şeylerin çoğu tümörleri genetik olarak analiz etmekten gelir. Yakın zamana kadar bunu yalnızca bir tümör örneğindeki tüm genetik verileri bir kerede birleştirerek ve analiz ederek yapabiliyorduk, bu da tek tek hücre tiplerini tanımlamayı imkansız hale getiriyordu.
Ancak tümörler monolitik değildir. Boston’daki Dana-Farber Kanser Enstitüsü’nden Daniel Abravanel , “Sadece tümör hücrelerinden değil, aynı zamanda bağışıklık hücrelerinden, endotel hücrelerinden ve diğer destek hücrelerinden oluşan ekosistemler gibi karmaşıktırlar” diyor.
Daha gelişmiş araçların ortaya çıkması sayesinde, bir araştırmacı ekibi artık 20 farklı kanser türüne sahip yaklaşık 2000 kişiden alınan tümörlerdeki hücreleri tek tek tanımlayabildi veya bunların işlevlerini belirleyebildi.
Araştırmacılar ayrıca hücrelerin yerini ve yapısını belirlemek için güçlü mikroskoplar altında doku örneklerini incelediler. Daha sonra, tümörlerin 3B modellerini oluşturarak, içindeki hücrelerin nasıl organize olduğunu ve etkileşime girdiğini gösterdiler. Tümörler içinde kanser hücrelerinin mikrobölgeler olarak bilinen belirgin kümeler oluşturduğunu buldular. Araştırmacılar daha sonra bu alanları yüksek veya düşük bağışıklık hücresi aktivitesi gibi benzer genetik değişikliklere göre gruplandırdılar. Mikrobölgelerdeki hücrelerin genetik aktivitesindeki evrim, kanserlerin tedavilere dirençli hale gelmesinde önemli bir faktör gibi görünüyor.
Winton ve meslektaşları, hücreleri kanserli hale geldiğinde renk değiştirecek şekilde genetiği değiştirilmiş fareler kullandılar. Bu, hayvanların bağırsaklarında oluşan tümörleri tespit etmeyi ve izlemeyi mümkün kıldı. Araştırmacılar, kolon tümörlerinin yaklaşık %40’ının komşu hücreleri alt etmek için işbirliği yapan birden fazla hücreden kaynaklandığını buldular.
Tennessee’deki Vanderbilt Üniversitesi’nde Ken Lau liderliğindeki ayrı bir araştırmacı grubu da tümör evrimini izlemek için biyobelirteçler tanımladı . Doğal olarak oluşan mutasyonlar dokuda kalıcı genetik değişiklikler yaratır ve bu da araştırmacıların olayların sırasını yeniden yapılandırarak her tümörün büyümesinin moleküler bir zaman çizelgesini oluşturmasına olanak tanır.
Bu yaklaşımı kullanarak farelerde ve insanlarda kolon kanserinin erken öncüllerini analiz ettiler ve bunların %30’unun çok hücreli bir kökene sahip olduğunu buldular. Kolondaki prekanseröz bir lezyonun kanserli olup olmayacağını belirlemek için şu anda sahip olduğumuz en iyi öngörücü, boyutudur, diyor Lau. Kolon kanserinin nasıl oluştuğunu anlamak, prekanseröz lezyonları tarama ve kanseri daha erken tespit etme yeteneğimizi geliştirebilir, diyor.
Biyolojik saatin durdurulması laboratuvarda üretilen kan kök hücrelerine destek sağlayabilir için yorumlar kapalı
On yıl önce, Raquel Espin Palazon, embriyoların kan kök hücreleri üretmesi için inflamatuar sinyal yollarının açılması gerektiğini keşfetti. Laboratuvarının son çalışması, aynı sinyallerin ilk aktivasyonlarından sonra kapalı tutulmasının potansiyel değerini gösteriyor.
Iowa Eyalet Üniversitesi’nde genetik, gelişim ve hücre biyolojisi yardımcı doçentleri olan Espin Palazon ve Clyde Campbell liderliğindeki bir ekibin yeni araştırması, laboratuvarda yetiştirilen, hasta kaynaklı kan kök hücrelerinin geliştirilmesi çabalarına fayda sağlayacak. Rejeneratif tıptaki umut verici ancak devam eden ilerleme, lösemi, lenfoma ve anemi gibi kan bozukluklarını kök hücre enjeksiyonlarıyla tedavi etmek için kemik iliği nakline olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir.
Bulguların anahtarı zamanlamadır, 6 Eylül’de Nature Communications’da yayınlandı . Espin Palazon’un önceki çalışması, NF-kB’nin — vücudumuzun enfeksiyonlarla, yaralanmalarla ve diğer algılanan tehlikelerle savaşmak için kullandığı reaksiyonlar olan iltihabı tetiklemeye yardımcı olan iyi çalışılmış bir protein ağı — kan kök hücreleri oluşurken temel olduğunu ortaya koydu. İltihap sinyallerinin ne zaman ve neden ortaya çıktığını anlamak, süreci tekrarlamaya yardımcı olacaktır.
“Bu, kan kök hücrelerinin laboratuvar tabanlı üretimi için gerçekten büyük bir adımdı. Bu protokoller daha hassas ve verimli olacak,” dedi Espin Palazon.
Sinyal dalgalar halinde gelir
Kök hücreler organizmaların nasıl büyüdüğünü, onarıldığını ve yenilendiğini, her yeni hücrenin kaynağını oluşturur. Bazı kök hücreler herhangi bir hücre türünü yaratabilirken, diğerleri uzmanlaşmıştır. Bir insanın her gün ürettiği yüz milyarlarca yeni kan hücresi, kemik iliğimizdeki uzmanlaşmış hematopoietik kök hücrelerden gelir. Bir embriyonun içinde doğumdan önce ömür boyu hematopoietik kök hücre kaynağı yaratılır.
Espin Palazon ve Campbell’ın araştırma grubu, tıbbi araştırmalarda yaygın bir konu olan zebra balığı üzerinde çalışıyor çünkü genetik olarak insanlara benziyorlar ve vücutlarının dışında hızla gelişen yumurtalar bırakıyorlar. Bilim insanları, floresan üreten haberci genler ekleyerek, seçili protein ve gen ifadelerinin görünür şekilde parlamasını sağlayabilirler. Iowa State liderliğindeki ekip, yalnızca kısa bir süre yanan bir haberci hattıyla zebra balığı embriyolarındaki gerçek zamanlı NF-kB ifadesini izleyerek, inflamatuar sinyallemenin iki dalgada aktive olduğunu buldu. İki kez açılıp kapanma, bir biyolojik saat gibi davranarak, embriyonun vasküler hücrelerinin bir kısmını kan kök hücrelerine dönüştüren bir ilerlemeyi koordine ediyor.
İlk dalga gelmezse, hücreler geçişe hazır değildir. İkinci dalga gelmezse, yeni oluşturulan kök hücreler kan damarlarından ayrılıp hizmete koşmaz. Dalgalar arasında, kan kök hücreleri doğar ve mütevazı bir şekilde çoğalır. Ancak araştırmacılar, ikinci dalga gecikirse çoğalmaya devam ettiklerini buldu.
Espin Palazon, “Bu sinyallemeyi manipüle ederek çok miktarda kan kök hücresi yaratabiliriz” dedi.
‘Sandalyemden neredeyse düşüyordum’
Araştırmacıların, yeniden aktivasyon fazını engellemenin kan kök hücre üretimini hızlandırabileceği yönünde bir eğilimleri olmadığını söyleyen Campbell, şunları kaydetti:
“Bunu mikroskopla gören ilk kişi bendim ve neredeyse sandalyemden düşüyordum. Raquel’e bağırdım, ‘Bu ne?’ Bilimde yaşamayı sevdiğiniz anlardan biri. Sizi hayrete düşüren bir şey gördüğünüz zamanlar çok azdır. Belki sekiz kök hücre görmeyi bekliyordum ama bunun yerine yüzlercesini gördüm,” dedi Campbell.
Espin Palazon, kan kök hücrelerini kültürlemek için mevcut yöntemlerin çok az sayıda işlevsel hücre ürettiği için verimi potansiyel olarak artırmanın bir yolunu bulmanın ilgi çekici olduğunu söyledi. Süreç, olgun hücreleri embriyolarda bol miktarda bulunan her şeyi yapabilen kök hücreler gibi davranmaları için genetik olarak yeniden programlamayı ve ardından bu indüklenen pluripotent kök hücreleri kullanarak kan kök hücreleri üretmeyi içeriyor. Enflamasyon sinyali zamanlamasına ilişkin daha derin anlayışın laboratuvarda kan kök hücreleri oluşturma protokollerini iyileştirmek için nasıl kullanılabileceğini anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.
Campbell, “Şimdi önemli olan bu sinyallerin optimizasyonu ve entegrasyonudur” dedi.
Sırada ne var?
Yıllardır Espin Palazon ve Campbell, indüklenmiş pluripotent kök hücreler üzerinde kapsamlı çalışmalar yapan Philadelphia Çocuk Hastanesi’ndeki araştırmacılarla iş birliği yapıyor. Oradaki araştırmacılar, NF-kB sinyallemesinin insan kan kök hücreleri üretmeye yönelik laboratuvar çalışmalarında benzer zamanlama kalıplarına ve etkilere sahip olduğunu doğruladılar.
Hastane ile iş birliğine devam edecek olsalar da, ISU araştırmacıları yakında süreci şirket içinde inceleyebilecekler. Ulusal Sağlık Enstitüleri’nden alınan 2 milyon dolarlık, 5 yıllık hibe, hem yeni yayınlanan araştırmanın hem de Iowa State kampüsünde indüklenmiş pluripotent kök hücreler üretebilen bir hücre kültürü laboratuvarının kurulmasının finansmanına yardımcı oldu. Protokolleri Philadelphia hastanesinde bir ay öğrenen Campbell, laboratuvarın yıl sonuna kadar kurulup çalışır durumda olması gerektiğini söyledi.
Espin Palazon ve Campbell, son çalışmalarından elde ettikleri yöntemlerin ve bulguların diğer kök hücre türlerinin, yaşlanma sürecinin ve kanser tedavisinde hasta kaynaklı immünoterapinin incelenmesine çevrilmesini beklediklerini söyledi. Bilim insanları, yaşam boyunca inflamasyon sinyallemesinin değişen işlevleri hakkında daha fazla şey öğrenmeye devam ediyor.
Bilim insanları kan kök hücrelerinin kendini yenilemesi için gereken ‘eksik parçayı’ tespit etti. için yorumlar kapalı
UCLA bilim insanları, insan kan kök hücrelerinin çevrelerinden gelen sinyalleri algılamalarına ve yorumlamalarına yardımcı olarak kendi kendini yenilemelerini düzenlemede kritik rol oynayan bir protein tespit ettiler.
Nature dergisinde yayımlanan çalışma , araştırmacıları laboratuvar ortamında kan kök hücrelerini çoğaltmak için yöntemler geliştirmeye bir adım daha yaklaştırıyor. Bu sayede, bu hücrelerin hayat kurtarıcı nakilleri daha ulaşılabilir hale gelebilir ve gen terapileri gibi kan kök hücresi bazlı tedavilerin güvenliği artırılabilir. Hematopoietik kök hücreler olarak da bilinen kan kök hücreleri, kendini yenileme adı verilen bir süreçle kendi kopyalarını üretme yeteneğine sahiptir ve vücutta bulunan tüm kan ve bağışıklık hücrelerini üretmek için farklılaşabilir. Bu hücrelerin nakli, onlarca yıldır lösemi ve diğer çeşitli kan ve bağışıklık bozuklukları gibi kan kanserleri için hayat kurtarıcı tedaviler olarak kullanılmıştır.
Ancak, kan kök hücre nakillerinin önemli sınırlamaları vardır. Uyumlu bir donör bulmak, özellikle Avrupa kökenli olmayan kişiler için zor olabilir ve nakil için mevcut kök hücre sayısı, bir kişinin hastalığını güvenli bir şekilde tedavi etmek için çok düşük olabilir.
Bu sınırlamalar devam ediyor çünkü vücuttan çıkarılıp bir laboratuvar kabına yerleştirilen kan kök hücreleri kendini yenileme yeteneklerini hızla kaybediyorlar. Onlarca yıllık araştırmalardan sonra bilim insanları bu sorunu çözmeye çok yaklaştılar.
UCLA’daki Eli ve Edythe Broad Rejeneratif Tıp ve Kök Hücre Araştırmaları Merkezi üyesi ve yeni çalışmanın kıdemli yazarı Dr. Hanna Mikkola, “Kan kök hücrelerine benzeyen ve tüm ayırt edici özelliklerine sahip hücreleri nasıl üreteceğimizi bulduk, ancak bu hücreler nakillerde kullanıldığında, birçoğu hâlâ çalışmıyor; eksik bir şey var” dedi.
Bu kan kök hücresi benzeri hücrelerin tam olarak işlevsel olmasını engelleyen eksik parçayı saptamak için, makalenin ilk ve eş-yazışma yazarı Julia Aguade Gorgorio, kan kök hücreleri bir laboratuvar kabına yerleştirildiğinde susturulan genleri belirlemek için dizileme verilerini analiz etti. Aynı isimli bir proteini kodlayan MYCT1 adlı bu genlerden biri, bu hücrelerin kendini yenileme kapasitesi için olmazsa olmaz olarak öne çıktı.
MYCT1’in, kan kök hücrelerinin çevrelerinden gelen, kendilerini ne zaman yenileyeceklerini, ne zaman farklılaşacaklarını ve ne zaman sessizleşeceklerini söyleyen sinyalleri nasıl aldıklarında önemli bir rol oynayan endositoz adı verilen bir süreci düzenlediğini buldular.
“Hücreler bir sinyali algıladığında, onu içselleştirmeli ve işlemelidir; MYCT1, kan kök hücrelerinin bu sinyalleri ne kadar hızlı ve ne kadar verimli bir şekilde algıladığını kontrol eder,” diyor Mikkola laboratuvarında yardımcı proje bilimcisi olan Aguade Gorgorio. “Bu protein olmadan, hücrelerin çevresinden gelen sinyaller fısıltılardan çığlıklara dönüşür ve hücreler strese girer ve düzensizleşir.”
Araştırmacılar MYCT1’i, yakındaki tüm aktiviteleri izleyen ve sürücülere doğru zamanda en önemli bilgileri seçici bir şekilde ileten, güvenli bir şekilde ne zaman döneceği veya şerit değiştireceği gibi kararlara yardımcı olan modern arabalardaki sensörlerle karşılaştırıyor. MYCT1 olmadan, kan kök hücreleri, bu sensörlere güvenmeye alışmış ve aniden rehberleri olmadan kaybolmuş halde bulan endişeli sürücülere benziyor.
Daha sonra araştırmacılar, MYCT1’i yeniden tanıtmak için viral bir vektör kullandılar ve varlığının bir laboratuvar kabında kan kök hücrelerinin kendi kendini yenilemesini geri getirip getiremeyeceğini gördüler. MYCT1’in geri getirilmesinin, kan kök hücrelerini daha az stresli hale getirmekle kalmayıp kültürde kendi kendini yenilemelerini sağladığını ve ayrıca bu genişletilmiş hücrelerin fare modellerine nakledildikten sonra etkili bir şekilde işlev görmesini sağladığını buldular.
Ekip, bir sonraki adımda MYCT1 geninin susturulmasının neden meydana geldiğini araştıracak ve ardından klinik ortamda kullanımı daha güvenli olacak bir viral vektör kullanılmadan bu susturulmanın nasıl önleneceğini araştıracak.
“Kültürde ve nakilden sonra kan kök hücrelerinde MYCT1 ekspresyonunu sürdürmenin bir yolunu bulabilirsek, bu alandaki diğer tüm kayda değer ilerlemeleri en üst düzeye çıkarmak için kapıyı açacaktır,” diyor UCLA College’da moleküler, hücre ve gelişimsel biyoloji profesörü ve UCLA Health Jonsson Kapsamlı Kanser Merkezi üyesi olan Mikkola. “Bu, yalnızca kan kök hücre nakillerini daha erişilebilir ve etkili hale getirmekle kalmayacak, aynı zamanda bu hücreleri kullanan gen terapilerinin güvenliğini ve uygun fiyatlılığını da artıracaktır.”
Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri, İsviçre Ulusal Bilim Vakfı, Avrupa Moleküler Biyoloji Örgütü, UCLA Jonsson Kanser Merkezi Vakfı, James B. Pendleton Hayırsever Vakfı, McCarthy Aile Vakfı, California Rejeneratif Tıp Enstitüsü, UCLA AIDS Enstitüsü, Cedars-Sinai Tıp Merkezi Valiler Kurulu Rejeneratif Tıp Enstitüsü, Kraliyet Cemiyeti, Wellcome Vakfı ve UCLA Broad Kök Hücre Araştırma Merkezi Kök Hücre Eğitim Programı tarafından desteklenmiştir.
Monoklonal antikorlar fare beyinlerindeki kök hücreleri koruyor, gelecekteki çalışmalar için umut vadediyor.. için yorumlar kapalı
Michigan Medicine’in araştırmasına göre, geleneksel bağışıklık baskılayıcı ilaçlar yerine antikor kullanan yeni bir kök hücre tedavisi yaklaşımı, fare beyinlerindeki hücreleri güçlü bir şekilde koruyor ve insanlarda yapılacak denemelerin hızlandırılması potansiyeline sahip.
Bu çalışma için araştırmacılar farelerde bağışıklık sistemini baskılamak için monoklonal antikorlar kullandılar ve sonuçları geleneksel immünosüpresyonla, takrolimus ve mikofenolat mofetil ilaçlarıyla karşılaştırdılar. Ateş böceklerinin parlamasını sağlayan protein olan lüsiferaz kullanarak implante edilmiş insan sinir kök hücresinin hayatta kalmasını izlediler.
Clinical and Translational Medicine dergisinde yayımlanan sonuçlar, monoklonal antikorlarla yapılan baskılamanın, fare beyinlerinde insan kök hücre nakillerinin en az altı ila sekiz ay boyunca uzun süreli hayatta kalmasını sağladığını, standart immünosüpresan ilaçlar kullanıldığında ise hücre nakillerinin çoğu hayvanda iki haftadan fazla hayatta kalmadığını ortaya koydu.
“Bu çalışma, monoklonal antikorların kullanılmasının beyin ve omurilikteki kök hücre nakillerinin uzun vadede incelenmesi için daha iyi olduğunu açıkça ortaya koyuyor,” diyor Michigan Üniversitesi Sağlık Merkezi’nde beyin cerrahı ve UM Tıp Fakültesi’nde nöroşirürji alanında klinik yardımcı doçent olan baş yazar Kevin Chen, MD. “Hücreler, monoklonal antikorlar kullanıldığında daha az enjeksiyon ve bağışıklık baskılanmasından kaynaklanan daha az toksisite ile çok uzun süre hayatta kaldı. Bu, kök hücre tedavileri üzerine daha fazla deney ve çalışmanın yapılmasını sağlayacak ve nörobilimlerdeki gelecekleri için daha fazla umut vaat edecektir.”
Araştırmacılar, klinik öncesi hayvan modellerinde test ederken, nörolojik hastalıklarda kök hücre tedavisi için uzun süredir var olan bir engel olan hücreleri canlı tutmayı amaçladılar. Chen, birçok bilim insanının hayvanların bağışıklık sistemlerinin kök hücreleri reddetmesini önlemek için bağışıklık baskılayıcı ilaçlara güvendiğini, ancak sonunda başarısız olduklarını ve süreci baltaladıklarını söylüyor.
“Bu deneylerin çoğunda, hayvanların yalnızca üçte birinin hücrelerinin hayatta kaldığını ve sonuçları yorumlamanın bir yolunun olmadığını gördük,” dedi. “Bu deneyleri yapmak ve hücrelerin hayatta kalmamasını sağlamak kök hücre tedavisinde pahalıya mal oluyor.”
Geleneksel immünosüpresan ilaçlar, bu çalışmada iki bağışıklık proteinini hedef alan monoklonal antikorlardan daha az seçicidir. Antikorlar, sinir sistemi için yalnızca bir avuç kök hücre tedavisi çalışmasında analiz edilmiştir. Ancak bu çalışma, hücre sağkalımını sekiz aya kadar takip etti; bu, beyin ve omurilikteki kök hücreler için yayınlanan en uzun zaman noktalarından biridir.
Bu çalışma, nakledilen kök hücrelerin beyne nasıl entegre olduğunu anlamak için temel oluşturuyor diyor kıdemli yazar Dr. Eva Feldman, UM’de James W. Albers Seçkin Profesörü, Russell N. DeJong Nöroloji Profesörü ve Michigan Medicine’de Yeni Terapiler için NöroAğ yöneticisi.
Feldman, “Yeni bulgularımız kök hücre tedavilerinin insan klinik denemelerine doğru ilerlemesini desteklemeye devam ediyor,” dedi. “Kök hücre tedavisi nörolojik hastalıklar için bir umut ışığı olmaya devam ediyor.”
Ek yazarlar arasında Lisa M. McGinley, Ph.D., Shayna N. Mason, BS, DianaM. Rigan, BS, Jacquelin F. Kwentus, BS, John M. Hayes, BA, Emily D. Glass, BS, Evan L. Reynolds, Ph.D., Geoffrey G. Murphy, Ph.D. bulunmaktadır ve hepsi Michigan Üniversitesi’ndendir.
Bu çalışma Ulusal Yaşlanma Enstitüsü, Handleman Yükselen Bilim İnsanı Programı, Alzheimer Araştırmaları için Robert E. Nederlander Kıdemli Programı, Sinai Tıbbi Personel Vakfı ve Yükselen Terapiler için NöroAğ tarafından desteklenmiştir.
Bilim insanları tarafından yönetilen yeni virüs veritabanının şeffaf bir şekilde çalıştırılacağı ve kullanımının basit olacağı söyleniyor. için yorumlar kapalı
Pathoplexus, Ebola suşları ve diğer iki riskli virüs için dizilerle başlıyor.
COVID-19 salgını sırasında araştırmacılar, SARS-CoV-2 dizilerini paylaşmak için kullanılan ana veri tabanı ve onun denetleyicisi, resmi bir bilimsel eğitimi olmayan ve inişli çıkışlı bir geçmişi olan, kontrolcü ve gizli bir iş adamı hakkında keskin şikayetlerde bulundular. Şimdi, küçük bir bilim insanları grubu, patojenleri dizileyen ve genomlarını analiz eden araştırmacılar tarafından çalıştırılacağını söyledikleri dünyanın en tehlikeli virüslerinden bazıları için açık kaynaklı bir veri tabanı başlattı.
Pathoplexus adı verilen ve bu hafta başlatılan veritabanı ilk olarak Ebola virüsünün Sudan ve Zaire suşlarına, ayrıca Kırım-Kongo hemorajik ateşi virüsüne ve Batı Nil virüsüne odaklanacak. Benzer veritabanları gibi, toplumların salgınları büyümeden önce rayından çıkarmasına yardımcı olmayı ve bu başarısız olursa salgınlara ve pandemilere daha iyi yanıt vermeyi umuyor. Pathoplexus’un kurucu ortağı ve All for Health Institute’ta hesaplamalı biyolog olan Anderson Fernandes de Brito, “Şeffaflık yoluyla güven oluşturmanın, veri paylaşımına daha geniş katılımı teşvik etmek için elzem olduğuna inanıyoruz” diyor.
Ancak Pathoplexus, diğer şekillerde farklılaşmayı hedefliyor; özellikle de COVID-19, influenza, mpox, pnömoni, chikungunya, dang humması ve Zika’ya neden olan virüslerin dizilerinin merkezi bir deposu haline gelen Küresel Tüm Grip Verilerini Paylaşma Girişimi (GISAID) veritabanıyla karşılaştırıldığında. GISAID, mali kaynaklarını ve yönetimini gizlediği için sert bir şekilde eleştirildi ve birkaç bilim insanı, kurucusu, eski iş adamı Peter Bogner ve temsilcilerinin veritabanını nasıl kullandıkları ve hatta anlaşmazlıklar sırasında erişimi nasıl kestikleri konusunda onları azarlamalarından şikayet etti.
Pathoplexus, beş kıtadan dizileme bilim insanlarından oluşan bir yönetim kurulu tarafından yönetilecek. Projenin bir diğer kurucu ortağı olan İsviçre Tropikal ve Halk Sağlığı Enstitüsü moleküler biyoloğu Emma Hodcroft, “Yönetimimiz, Pathoplexus değerleri olarak adlandırdığımız ve herhangi bir tek kişiden daha uzun süre yaşaması gereken şeylerin merkezine koymaya çalıştığımız şey tarafından yönlendiriliyor” diyor. Bu değerler, patojen dizi verisi üreten kişilerin çalışmalarının tanınmasını ve teşhis, tedavi ve aşı gibi faydalardan pay almasını sağlamayı içeriyor. Bu konular, Dünya Sağlık Örgütü üye devletlerinin Haziran ayında bir pandemi anlaşması üzerinde anlaşmaya varma girişiminde kilit bir sorun noktası olduğu kanıtlandı.
GISAID’in aksine Pathoplexus, virüs dizilerini depolayan bilim insanlarının verilerini tamamen açık hale getirip getirmeme veya kullanımını kısıtlama şartlarını belirlemelerine izin verecek. Ancak GISAID’in aksine yeni veritabanı, aldığı tüm kısıtlanmamış verileri, viral dizilerin analizlerini yayınlayan birçok derginin gerektirdiği gibi, dünyanın üç ana hükümet tarafından finanse edilen genom veritabanıyla (GenBank, EMBL-EBI ve Japonya Veritabanı) paylaşmayı planlıyor. Ayrıca, gönderenlerin verilerine erişimi kısıtlayabilecekleri zamanı da sınırlayacak, böylece yayınlarda öne çıkmayacaklar. GISAID bunu yapma sözünü hiçbir zaman yerine getirmedi.
“GISAID bu sorunları ele almak ve gönderenleri korumak için kuruldu, ancak son birkaç yıldır toplum güveninde büyük bir bozulma yaşandı,” diyor Pathoplexus’un yaratılmasında yer almayan ve bunun hızla benimsenip yaygınlaşmasını umut eden Sydney Üniversitesi’nden evrimsel biyolog Edward Holmes. “Bu yüzden, bir alternatife açıkça ihtiyaç var.”
Pathoplexus şu anda GISAID’in yaklaşık 18 milyon dizisine kıyasla 15.000’den az dizi barındırıyor. Araştırmacılar, bilim insanlarının sunduğu dizi sayısı arttıkça ve bu verileri açıkça paylaşmaları ne kadar hızlı olursa Pathoplexus’un o kadar değerli olacağını söylüyor. Ebola ve Kırım-Kongo hemorajik ateşi virüslerini inceleyen Mount Sinai’deki Icahn Tıp Fakültesi’nden virolog Gustavo Palacios, “Tüm sorunları çözebileceğinden emin değilim, ancak doğru yönde bir girişim” diyor.
Science Insider, Hodcroft ile bu hafif düzenlenmiş röportajda konuştu.
S: Bunu neden yapıyorsunuz?
A: Pathoplexus’un arkasındaki fikir, insanların patojen veri paylaşımını teşvik etmelerine yardımcı olmak için başka bir seçenek yaratmaya çalışmaktır. Bazen insanlar gerçekten henüz paylaşmaya hazır hissetmezler, ancak veri yüklemek isterler. Ancak bu çok karmaşıktı, bu nedenle bu verileri çevrimiçi olarak nasıl elde edeceklerini anlamak için zamanları ve kaynakları yoktu. Belki de en büyük şey, yükleme çıtasını gerçekten düşürmeye çalışmamızdır.
S: GISAID’in yönetişim sorunlarının bununla bir ilgisi var mı?
A: Dünya çapındaki bilim insanlarının ortak çabalarıyla oluşturulmuş milyonlarca diziniz olduğunda, yönetim ve şeffaflıktan memnun olduğumuzdan emin olmak gerçekten önemlidir. Topluluktaki insanlarla, sıfırdan bir veritabanı tasarlayabilselerdi ne isteyeceklerini düşündükleri konusunda konuşmaya çalıştık.
S: Pathoplexus nasıl farklılık gösterir?
A: Kararların nasıl alındığını, alınmadan önce açıklığa kavuşturmak istiyoruz. İtiraz edebilir misiniz? Açıklama isteyebilir misiniz? Toplantılarımızın özetlerini herkese açık hale getiriyoruz, böylece insanlar neye karar verdiğimizi bilsin ve bize geri bildirimde bulunabilsin. Umuyoruz ki, yönetim kurulunda kim olursa olsun ve üyeler kim olursa olsun, topluluğa hizmet etmek için orada bulunan güvenilir, açık kaynaklı bir veritabanı olur.
S: Yani Peter Bogner diye biri yok.
A: Pathoplexus’un günlük işleyişi, üyeler tarafından seçilen ve hesap verebilir tutulan beş kişilik bir yönetim kuruludur. Sorumlu olan tek bir kişi yoktur.
S: Finansmanınız nereden geliyor?
A: Genel olarak, bu gerçekten büyük bir gönüllü çabasıydı. Şu anda aktif olarak fon arıyoruz. Bunu gökkuşağı ve tek boynuzlu atlar üzerine inşa etmek harika, ancak sonsuza kadar bu şekilde devam edemeyiz.
S: Neden bu dört virüsü seçtiniz?
A: Şu anda iyi bir paylaşım çözümü olmayan halk sağlığı endişesi patojenlerine odaklanmaya karar verdik. Ayrıca bu topluluklarla bağlantılarımız da vardı. Daha sonra neyin eklenmesinin yararlı olabileceği konusunda görüşmelerde bulunuyoruz.
S: Pathoplexus patojen dizilerine erişim ve bunları paylaşmanın faydalarıyla ilgili sorunları azaltacak mı?
A: Bu, dünyanın en büyük beyinlerinin son birkaç aydır üzerinde çalıştığı ve çözemediği bir şey, peki biz, küçük bir veri tabanı olarak, cevabı bulacak olanlar mı olacağız? Bence dürüst olmak gerekirse cevap hayır. Ancak bir çözüm olduğunda çözümün bir parçası olmak istiyoruz.
S: Güven nasıl inşa edilir?
A: Küresel Kuzey ve Küresel Güney’deki gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde veri paylaşımı ve veri kullanımı arasında sürtüşme var ve biz bunu görmezden gelmek istemedik. Bu yüzden bunu geliştirirken çeşitli girdiler aldık ve sonra gerçekten çeşitli bir kurulumuz var. Kurulda gerçekten prestijli, büyük isimli bilim insanlarının olması ne kadar harika olsa da, kariyerlerinde genellikle oturup artık veri madenciliği yapmadıkları bir noktada oluyorlar. Ve şimdi topluluğa onlardan gerçekten haber almak istediğimizi ve bunun sadece güzel, birinci gün resminden daha fazlası olduğunu göstermemiz gerektiğini düşünüyorum.
Viagra ve diğer olası olmayan adaylar yeni uzun ömür ilaçları arayışına öncülük ediyor. için yorumlar kapalı
Onlarca yıldır devam eden bir fare çalışması, yaşamı uzatmak için umut vadeden bileşikler buldu ve diğer pek çok bileşiği de dışladı.
Yaşamı uzatan olası ilaçları test etmek için kullanılan fareler, tıpkı insanlar gibi genetik olarak çeşitlidir.
Bu yılın ilerleyen zamanlarında, 240 fare Viagra’nın aktif maddesi olan sildenafil sitratla karıştırılmış yiyecekleri kemirmeye başlayacak. Eşit sayıda fare, antihipertansiyon ilacı kaptopril içeren yiyecekler yemeye başlayacak. Fareler erektil disfonksiyon veya yüksek tansiyondan muzdarip değil. Bunlar, Ulusal Yaşlanma Enstitüsü (NIA) tarafından finanse edilen ve yürütülen, bileşiklerin farelerde uzun ömürlülüğü uzatıp uzatmadığını ölçen ve aynı şeyi insanlarda da yapmaları umuduyla 22 yıllık bir proje olan Müdahale Test Programı’ndaki (ITP) en son kemirgen adayları.
ITP şimdiye kadar 60’tan fazla ilacı, diyet bileşenini, hormonu, takviye bileşenini ve diğer molekülleri tek başına ve kombinasyon halinde değerlendirdi. Sildenafil sitrat ve kaptopril, NIA’nın programın finansmanını (yıllık 5 milyon dolardan fazla) 5 yıl daha yenileyeceğini duyurmasından birkaç ay sonra Ağustos ayının sonlarında duyurulan sekiz yeni aday arasında yer alıyor.
Araştırmacılar ITP’nin paraya değdiğini söylüyor. Şeffaflığını, titiz yöntemlerini ve çoğaltmaya olan bağlılığını övüyorlar; her bileşik üç merkezde test ediliyor. Harvard Tıp Fakültesi’nden, projede yer almayan ancak yaşlanmanın biyobelirteçlerini araştıran biyoenformatikçi Mahdi Moqri, önerilen yaşam uzatıcı ilaçların “bu sağlam doğrulamaya sahip olması önemli” diyor.
ITP, projenin yönetim komitesinde görev almış olan Alabama Üniversitesi’nden biyogerontolog Steve Austad’a göre “bize bazı ilginç ilaçlar konusunda ipucu verdi.” On iki bileşik ve iki kombinasyon, ITP çalışmalarında kemirgenlerin yaşamlarını uzattı. Bu olumlu bulgular henüz insan yaşlanmasını yavaşlatacak bir tedavi üretmedi. Ancak proje başka bir değerli hizmet daha sunuyor, Austad belirtiyor. “Ayrıca bazı aşırı abartılmış ilaçları da çürüttü.”
Tedavilerin insan yaşlanmasını geciktirebileceği fikri artık ana akım olabilir. Ancak ITP 2002’de başlatıldığında, “birçok insan yaşlanma konusunda hiçbir şey yapamayacağınızı düşünüyordu” diyor Michigan Üniversitesi’nden (UM) gerontolog Richard Miller, üç baş araştırmacısından biri. “Bu alandaki araştırmanın tek amacı yaşlıları rahat ettirmekti.”
Bazı araştırmalar belirli bileşiklerin farelerin hayatta kalma süresini uzattığını öne sürmüştü ancak çalışmalar genellikle küçüktü ve sonuçları nadiren tekrarlandı. Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi’nden moleküler biyolog Joseph Baur, “Neye inanacağınızı bilmiyordunuz” diyor.
Güvenilir kanıt sağlamak için ITP, 20 yıldan uzun süredir aşağı yukarı aynı prosedürü takip ediyor. Her bahar, dış araştırmacılar farelerde veya insanlarda sağlık yararları sağlayan, diğer organizmalarda uzun ömürlülüğü artıran veya diğer olumlu etkileri tetikleyen adayları aday gösteriyor. Daha sonra bir komite, UM, Teksas Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi ve Jackson Laboratuvarı’nda değerlendirilen en umut verici altı ila sekiz tanesini seçiyor.
Araştırmacılar her müdahaleyi 240 farede test ediyor -her bir bölgede 80 fare- ve diğer 160 fare kontrol görevi görüyor. Bilim insanları fareleri 2 yıldan fazla olabilen yaşam süreleri boyunca takip ediyor. (Bir eşlik eden çalışma olan CITP , etkilerini araştırmak ve yaşlanma mekanizmalarını daha derinlemesine incelemek için nematodlardaki olası uzun ömürlülük yanlısı molekülleri değerlendiriyor.)
Üç kurum, aynı yiyecek ve yatak tedarikçilerini kullanarak ve fareleri aynı koşullar altında barındırarak tekdüzeliği sağlamaya çalışıyor. CITP’nin baş araştırmacılarından biri olan Rutgers Üniversitesi’nden moleküler nörogenetikçi Monica Driscoll, kesin replikasyonun bir zorluk olduğunu söylüyor. “Laboratuvarlar arasındaki çeşitliliği çözmemiz bir yıl sürdü.”
Bilim insanları, ITP’nin bir diğer erdeminin farelerin kendisi olduğunu söylüyor. Çalışmalar genellikle genetik özellikleri araştırmacıları yanlış yola sürükleyebilen akraba farelere dayanıyor. Buna karşın, ITP’nin kemirgenleri iki melez suş arasındaki çaprazlamalardan geliyor ve bu da onları genetik olarak daha çeşitli hale getiriyor ve dolayısıyla insanlara daha çok benziyor.
Program, olumsuz olanlar da dahil olmak üzere tüm sonuçlarını yayınlıyor. Miller, bu açıklığın programın başından beri bir özelliği olduğunu ve bu alandaki birçok şirketin çekingenliğiyle çeliştiğini söylüyor. “Yaşlanma karşıtı ilaçlar geliştirmek isteyen birçok yeni kurulan şirket var, ancak ne yaptıkları hakkında hiçbir fikrimiz yok.”
Projenin itibarsızlaştırdığı bileşikler arasında çok satan takviyeler L-lösin ve MitoQ, balık yağı ve zerdeçalın bir bileşeni olan kurkumin yer alıyor. Övülen üzüm özü resveratrol de üç tur çalışmada başarısız oldu . Austad, “Resveratrolü ölümüne uyguladılar” ancak tüketen farelerin ekstra zaman kazandığına dair bir kanıt bulamadılar diyor.
Yine de, çoğu bilim insanının ilk beklentilerinin aksine, ITP farelerin yaşamlarını haftalarca veya aylarca uzatan molekülleri tespit etti; Miller’ın söylediğine göre bu, “yaşlanmanın şekillendirilebilir olduğuna” dair bir kanıt. Şimdiye kadarki en büyük buluşu, normalde organ nakli reddini önlemek için kullanılan ve fareler geç yaşta kullanmaya başlasalar bile yaşam süresini uzatan rapamisin ilacı oldu .
Baur, ilacın olumlu etkilerinin şaşırtıcı olduğunu söylüyor çünkü rapamisinin bağışıklık sistemini baskıladığını söylüyor. Ancak diğer ekiplerin yaptığı takip çalışmaları, bunun ve yakından ilişkili moleküllerin insanlarda yaşlanmanın bazı etkilerini ortadan kaldırabileceğini gösterdi. Örneğin, 2014 tarihli bir çalışma, bir rapamisin türevinin yaşlı hastaların grip aşılarına verdiği tepkileri iyileştirdiğini buldu . Diğer klinik deneyler, ilacın veya benzerlerinin Alzheimer hastalığı, kas zayıflığı, diş eti hastalığı ve yaşa bağlı diğer rahatsızlıklar için yararlı olup olmadığını test ediyor. Austad, projenin diyabet tedavisi kanagliflozin ve bir östrojen türü olan 17alfa-estradiol dahil olmak üzere yararlı görünen diğer sürpriz molekülleri ortaya çıkardığını söylüyor.
ITP, “insanlarda etkili olabilecek en azından bir yaşlanma karşıtı müdahaleye sahip olma şansımızı artırıyor” diyor proje bilimcisi Jennifer Fox. Ancak bu içgörüleri tedaviye dönüştürmek zor. ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) yaşlanmayı bir hastalık olarak görmüyor ve gecikmiş yaşlanma belirtilerini klinik deneyler için bir son nokta olarak kabul etmiyor. Miller, Albert Einstein Tıp Fakültesi’nden genetikçi Nir Barzilai’nin başkanlığını yaptığı önerilen bir deneyin, kanser ve bunama gibi yaşa bağlı durumların oluşumu gibi göstergeleri kullanmak için FDA izni aldığını belirtiyor. Ancak araştırmacılar, 6 yıl boyunca diyabet ilacı metformin kullanan 3000 yaşlı insanı takip edecek olan deneyi başlatmak için gereken 50 milyon doları toplayamadı.
Miller, ITP verilerinin insan çalışmalarında başarı şansını artırmanın bir yolunu önerdiğini söylüyor. Geçtiğimiz yıl, kendisi ve meslektaşları, uzun ömürlü farelerden elde edilen sonuçları analiz ederek yaşlanma oranı göstergeleri olarak adlandırdıkları şeyleri belirlediler. Bunlar, yağdaki makrofaj adı verilen bağışıklık hücrelerinin sayısı ve kandaki hormon seviyeleri gibi bireylerin ne kadar hızlı yaşlandığının ölçümleridir. Miller ve meslektaşları, fareler bileşikleri yalnızca kısa bir süre tükettikten sonra bu göstergelerin değişip değişmediğini test etmek için fon arıyorlar. Eğer değişirlerse, diyor, araştırmacılar insan örneklerinde benzer değişiklikleri izleyebilir ve belki de klinik deneylerde işe yarama olasılığı daha yüksek molekülleri belirleyebilirler.
Driscoll şimdilik, “Hala gişe rekorları kıran ilaçlar arıyoruz, ancak bunun karmaşık olduğunu fark ediyoruz.” diyor. Yine de program eskimiş görünmüyor. Geçtiğimiz 2 yılda, ITP test edilecek moleküller için 25 ve 29 teklif aldı, bu sadece birkaç yıl öncesine göre iki kat fazla. Baur, “Bu altın standart yaklaşıma hala ihtiyaç var.” diyor.
