Bilim İnsanları 50 Yıllık Kan Grubu Gizemini Çözdü
Şu anda, bireysel kan gruplarımızdan hangi genlerin sorumlu olduğu hakkında çok şey bilinmektedir. Ancak, kan grubu moleküllerinin seviyelerinin bir kişiden diğerine neden farklılık gösterdiğine dair anlayışımız sınırlı kalmaktadır.
Bu durum kan transfüzyonu güvenliği açısından önemli olabilir. Şimdi İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden bir araştırma grubu bu sorunun cevabını bulan bir araç kutusu geliştirdi ve bunu yaparken 50 yıllık bir gizemi de çözmüş oldu.
Kan grubu sistemlerinin temelleri
Lund’daki araştırma grubu son 30 yıldır çok sayıdaki kan grubumuzun genetik temelleri üzerinde çalışmış ve araştırmaları altı yeni kan grubu sisteminin temelini atmıştır. Kırmızı kan hücresinin yüzeyinde insanlar arasında çok benzer olan proteinler ve karbonhidratlar bulunur.
Bununla birlikte, bu moleküllerdeki küçük farklılıkların, kan grubu antijenleri olarak bildiğimiz şeyi kodlayan genetik varyantlardan kaynaklandığı gösterilmiştir. Şimdiye kadar anlaşılamayan şey, aynı kan grubuna sahip insanların kırmızı kan hücrelerinde neden farklı miktarlarda belirli bir kan grubu antijenine sahip olabileceğidir.
Lund Üniversitesi Transfüzyon Tıbbı profesörü ve Skåne Bölgesi Klinik İmmünoloji ve Transfüzyon Tıbbı danışmanı Martin L Olsson, “Bu önemli, çünkü hücre başına bin hatta bir milyon molekül yerine sadece birkaç yüz kan grubu molekülü varsa, kan uyumluluk testinde gözden kaçma riski vardır ve bu da kan naklinin güvenliğini etkileyebilir” diyor.
Transkripsiyon faktörleri: genetik ışık anahtarını çevirmek
Rutin genetik analizler bu soruya yanıt veremediğinden, araştırma grubu dikkatini transkripsiyon faktörleri adı verilen bir grup proteine çevirdi. Bunlar DNA’daki farklı “iniş” bölgelerini tanıyabilen ve genleri kapatıp açmak ya da daha güçlü bir şekilde ifade etmelerini sağlamak için bir ışık anahtarı gibi çalışan moleküllerdir. Bu nedenle, transkripsiyon faktörleri hücrelerde farklı proteinlerin üretimi için önemlidir.
Doktora öğrencisi Gloria Wu tarafından geliştirilen bir dizi biyoinformatik aracın (birlikte boru hattı olarak adlandırılır) yardımıyla araştırmacılar, DNA’mızdaki 33 farklı kan grubu geninde transkripsiyon faktörleri için yaklaşık 200 iniş bölgesini lokalize edebildi.
Ardından, tahminlerin doğru olup olmadığını görmek için boru hattını test eden grup, bu iniş bölgelerinden birinde genetik bir değişiklik olup olmadığını görmek için kırmızı kan hücresi gelişimi için en önemli transkripsiyon faktörlerinden birini araştırdı. Bu, belirli bir kan grubunun neden düşük bir seviyeye indirildiğinin nedenini verebilir.
Çözülmemiş bir kan grubu gizemi üzerinde test edildi
Sonuçların nasıl kullanılabileceğini görmek için araştırmacılar, kırmızı kan hücresinin bağışıklık tepkimiz için önemli bir protein olan Kompleman Reseptör 1 (CR1) adlı bir moleküle alışılmadık derecede az sahip olduğu Helgeson adlı bir kan grubu varyantına odaklandılar.
Helgeson kan grubu, uzun süredir araştırma dünyasını atlatan bir gizem olmuştur. Nüfusun yaklaşık %1’i bu kan grubuna sahiptir ancak DNA teknikleri yardımıyla tespit edilmesi bile mümkün olmamıştır. Buna ek olarak, düşük CR1 ifadesinin arkasındaki mekanizma da açıklanamamıştır.
“Margaret Helgeson 1970’lerde Minneapolis’te kan nakline ihtiyacı olan bir hasta için uyumlu kan bulmaya çalışan bir tıbbi teknoloji uzmanıydı. Tüm çabalarına rağmen uygun kan ünitesi bulamadı. Çaresizlik içinde kendi kanını test etti ve sürpriz bir şekilde uygun olduğunu gördü.” diyor Lund Üniversitesi’nde deneysel transfüzyon tıbbı profesörü ve çalışmanın arkasındaki araştırmacılardan biri olan Jill Storry.
Kan grubu bu şekilde Helgeson olarak bilinmeye başladı. Peki ama neden küçük bir grup insan bu zayıf kan grubuna sahip? Helgeson kan grubuna sahip kan bağışçıları ve hastaların, önemli bir transkripsiyon faktörü için iniş bölgesi DNA dizisindeki genetik bir varyasyon nedeniyle düşük CR1 ifadesine sahip oldukları ortaya çıktı. Bu, transkripsiyon faktörünün bağlanması gereken yere bağlanamadığı ve CR1 üretimini yönlendiremediği anlamına gelir.
“Şimdi gen basitçe rölantide çalışıyor. Çalışmamızda ayrıca bu genetik varyantın Taylandlı kan donörlerinde İsveçli kan donörlerine kıyasla daha yaygın olduğunu gösterdik ki bu da daha önceki çalışmalardan daha düşük CR1 seviyesinin sıtmaya karşı koruyucu olduğunu bildiğimiz için mantıklı” diye açıklıyor Martin L. Olsson.
Dolayısıyla, transfüzyon laboratuvarında daha düşük CR1 ifadesini tespit etmek zor olsa da, özellikle Güneydoğu Asya gibi hastalığın yaygın olduğu bölgelerde sıtmaya karşı koruma sağlıyor. Bu çalışma sayesinde artık Helgeson kan grubunun arkasındaki mekanizmaları ve belirli popülasyonlarda tespit edilmesinin neden daha zor olabileceğini anlıyoruz.
“Şu anda bildiklerimize dayanarak laboratuvar testlerini geliştirebiliriz. Amacımız, kan grubu testleri için kullanılan mevcut DNA tabanlı çipi yeni varyantla güncellemek ve böylece daha güvenli bir tanı testi elde etmektir” diyor Gloria Wu.
Kan gruplarının hastalıklardaki rolü bir sonraki adım
Kan grubu genlerimizin nasıl düzenlendiğini kapsamlı bir şekilde kavramayı mümkün kılan bu veri odaklı, biyoinfomatik boru hattının yardımıyla, araştırma grubu bulgularının daha fazlasını diğer kan gruplarına uygulamaya devam edebilir. Ayrıca, araç kutusu daha geniş bir şekilde kullanılabilir.
“Kan gruplarıyla ilgili araştırmalarımızın çoğunda artık bizi laboratuvarda test etmek için doğru deneye yönlendirebilecek veri tabanlı tahmin araçlarının bir kombinasyonu kullanılıyor. Bundan sonraki zorluk, hastalıkların insanları kan gruplarına bağlı olarak nasıl farklı etkilediğine dair büyük veri tabanlarından elde edilen bilgileri birbirine bağlayarak kan gruplarının işlevini daha iyi anlamaktır” diyerek sözlerini tamamlıyor Martin L. Olsson.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Derleyen: Figen Berber
İngiltere Bilim İnsanları İlk Kez Organ Naklinde Kullanılacak Böbreklerin Kan Grubunu Değiştirdi