Yaşlanma Karşıtı Tedavide Atılım: Japon Bilim İnsanlarının Yenileyici Gen Transferi Başarısı
Araştırmacılar meyve sineklerinin bağırsak sağlığını mavi bir boya ile takip ediyor, bu yüzden Smurf adını almışlar. Yaşlanma nedeniyle hasar gören meyve sineği bağırsakları mavi boyayı sızdırıyor, bu görüntüde solda HRJD modifiye edilmiş bir sinek ve sağda aynı yaşta modifiye edilmemiş bir sinek görülüyor.
Rejeneratif organizmalardan elde edilen genler, meyve sineklerindeki bağırsak kök hücrelerini gençleştiriyor.
Çığır açan bir deneyde, Japon araştırmacılar rejeneratif genleri meyve sineklerine aktararak bağırsak sağlığının iyileşmesine ve kök hücre aktivitesinin artmasına yol açtı. Bu keşif, hedefli gen terapisi yoluyla insanlar da dahil olmak üzere daha yüksek organizmalarda yaşlanma karşıtı stratejiler için yeni olasılıklar açıyor.
Tokyo Üniversitesi Eczacılık Bilimleri Lisansüstü Okulu’ndan araştırmacılar da dahil olmak üzere, vücutlarını yenileyebilen basit organizmalardan, bunu yapamayan daha karmaşık hayvanlar olan sıradan meyve sineklerine gen aktardılar. Aktarılan genin sineklerde yaşa bağlı bir bağırsak sorununu bastırdığını buldular. Bulguları, yüksek rejeneratif yeteneğe sahip hayvanlara özgü genlerin incelenmesinin, kök hücre işlevini gençleştirmek ve ilgisiz organizmaların sağlıklı yaşam sürelerini uzatmak için yeni mekanizmalar ortaya çıkarabileceğini öne sürüyor.
Rejeneratif Tıpla Uzun Ömürlülüğün Peşinde
Sonsuza kadar yaşamak ister misiniz? Bazıları ister, bazıları istemez. Ancak hepimiz ne kadar uzun yaşarsak yaşayalım sağlıklı bir şekilde yaşamak isteriz ve tıbbi araştırmaların büyük bir kısmı uzun ömürlülüğün bu yönüyle ilgilidir. Kulağa biraz bilim kurgu gibi gelebilecek bir fikir, insan vücudunu, yaralandığında, hastalandığında veya yaşlanma etkisini göstermeye başladığında kendini yenileyebilecek şekilde geliştirmektir, tıpkı popüler çizgi roman ve film serisi X-Men’deki süper kahraman karakter Wolverine gibi. Elbette henüz o aşamaya yakın değiliz, ancak rejeneratif tıp dünyasında ilerleme kaydediliyor, ancak test denekleri şimdilik sadece sinekler.
“Yassı solucanlar ve denizanası gibi tüm vücudu yenileyebilen hayvanlarda, belirli genler yenilenmeye izin vermeye ve uzun vadeli kök hücre işlevlerini sürdürmeye yardımcı olabilir. Tersine, sınırlı yenilenme yeteneklerine sahip memeliler ve böcekler, evrim sırasında bu genleri kaybetmiş olabilir,” diyor Doçent Yuichiro Nakajima. “Düşük yenilenme yeteneğine sahip hayvanlara bu yenilenmeyle ilişkili genlerin yeniden kazandırılmasının, yenilenme ve yaşlanma süreçlerini etkileyip etkilemeyeceği belirsizdir. Son çalışmamızda, yüksek yenilenme kapasitesine sahip hayvanlara özgü gen grubuna odaklandık ve bunlara yüksek yenilenme yeteneğine sahip türlere özgü JmjC alanı kodlayan genler (HRJD’ler) adını verdik ve etkilerini test etmek için bunları meyve sineği Drosophila melanogaster’e aktardık.”
Yaşlanan Meyve Sineklerinde Beklenmeyen Faydalar
Nakajima’nın ekibi, geliştirilmiş meyve sineklerinin yaralandığında dokuyu yenileyeceğini umuyordu, ancak bu gerçekleşmedi. Ancak, meyve sineği bağırsakları konusunda uzman olan Hiroki Nagai başka bir şey fark etti.
Nakajima, “Nagai, belirli bir koşul kümesindeki genlerden ortaya çıkan özellikler olan bazı yeni fenotipler keşfetti,” dedi. “HRJD’ler, yaşlı sineklerde yanlış farklılaşan veya yanlış giden bağırsak hücrelerini bastırırken, daha fazla bağırsak kök hücresi bölünmesini teşvik etti. Bu, örneğin yanlış farklılaşmış bağırsak hücrelerini bastırabilen ancak aynı zamanda bağırsak kök hücresi bölünmesini de bastıran antibiyotik kullanımına zıttır. Bu nedenle, HRJD’ler meyve sineklerinin yaşam süreleri üzerinde ölçülebilir bir etkiye sahipti ve bu da yeni yaşlanma karşıtı stratejilerin geliştirilmesi için kapıyı açıyor veya en azından ipuçları sağlıyor. Sonuçta, insan ve böcek bağırsakları hücresel düzeyde şaşırtıcı derecede çok ortak noktaya sahip.”
Rejeneratif Araştırmalardaki Zorluklar ve Gelecekteki Yönlendirmeler
Ancak bunu bulmak zorluklar olmadan gerçekleşmedi. Meyve sinekleri biyolojik araştırmalar için ünlü test denekleri olsa da, nispeten kısa ömürleri ve hızlı üreme ve olgunlaşma oranları göz önüne alındığında, yaşlanma süreçleri yine de yaklaşık iki ay sürüyordu ve bu da Nakajima’nın ekibinin deneysel programlarını etkiledi, onlar da başka şeylerle meşguldü. Ancak şimdi çarpıcı bir sonuca ulaştıklarına göre, hala yapılacak çok iş var.
“HRJD’lerin moleküler işleyişinin ayrıntıları hala çözülemedi. Ayrıca tek başlarına mı yoksa başka bir bileşenle birlikte mi çalıştıkları belirsiz,” dedi Nakajima. “Bu nedenle, bu yolculuğun sadece başlangıcı, ancak artık modifiye edilmiş meyve sineklerimizin gelecekte kök hücre gençleşmesinin benzeri görülmemiş mekanizmalarını ortaya çıkarmak için değerli bir kaynak olarak hizmet edebileceğini biliyoruz. İnsanlarda bağırsak kök hücreleri yaşla birlikte aktivitelerinde azalma yaşar, bu nedenle bu araştırma kök hücre tabanlı terapiler için umut verici bir yoldur.”
