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.
Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.