Bilim kurgudan Gerçeğe:Organlar Geliştirmenin Şifresini Çözmek

Bilim kurgudan Gerçeğe:Organlar Geliştirmenin Şifresini Çözmek
Pek çok düşük seviyeli canlı, yaralanmasının ardından neredeyse her organı görünüş ve işleviyle yeniden oluşturmak gibi mucizevi bir yeteneğe sahip. İnsanlar olarak biz de genlerimizin bir kısmını bu canlılarla paylaşıyoruz; fakat yeniden organ oluşturma kapasitemiz sınırlı. Maine Bar Harbor’daki MDI Biyoloji Laboratuvarı’nda çalışan bilim insanları, insanlarda yeniden organ oluşturma mekanizmalarının nasıl etkinleştirilebileceğini bulmak amacıyla, bu canlıların genetiği üzerinde araştırmalar yürütüyorlar.

Hayvanların, vücutlarının bir kısmını yeniden oluşturabilme yetenekleri, Aristo zamanından beri bilim insanlarını hayrete düşürüyor. Fakat bilgisayarlı analiz ve genetik araştırmaları için karmaşık araçların üretimine kadar, bilim insanlarının rejenerasyonu (yeniden organ oluşturma) etkinleştirecek genetik mekanizma üzerinde çalışmasının herhangi bir yolu yoktu. Bu tür araçları kullanarak, MDI Biyoloji Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar, türler arasında ortak olan ve rejenerasyondan sorumlu olan genetik düzenleyicileri tanımlamış durumdalar.

PLOS ONE dergisine yayımlanan makalede, MDI Biyoloji Laboratuvarı araştırmacıları Dr. Benjamin L. King ve Dr. Voot P. Yin, bahsi geçen genetik düzenleyicileri, yeniden organ oluşturabilen üç türde tanımlamayı başardı: Hindistan’da gayet yaygın olan bir akvaryum balığı olan zebra balığı, Meksika göllerine özgü bir tür semender olan aksolot (İng. axolotl) ve Afrika’dan ışın yüzgeçli bir balık türü.

Evrim ağacında 420 milyon yıl önce birbirlerinden ayrılmaya başlamış olan bu üç türün hepsinde ortak olan genetik mekanizmaların keşfi, bu mekanizmaların bireysel türlere özgü olmadığını ve evrim sürecinde doğa tarafından korunduğunu gösteriyor. Buluşları üzerine Dr. King, “O günü çok iyi hatırlıyorum, muhteşem bir histi. Bu üç türdeki genetik ifade örüntülerinin birbirlerinden çok farklı olacağını beklemiyorduk fakat yine de birbirlerinin tamamıyla aynısı olduğunu görmek de oldukça harikaydı,” diye anlatıyor.

Bilim-kurgudan- Gerçeğe- Yeni- Organlar- Geliştirmenin- Şifresini- Çözmek-bizsiziz.com

Ortak genetik düzenleyicilerinin keşfinin, yeni kol ve bacak oluşturmanın altında yatan genetik mekanizmalar hakkında yeni hipotezler oluşturmak için bir dayanak oluşturması bekleniyor. Bu keşif ayrıca kol ve bacaklar gibi insanlardaki pek çok organın neden çok düşük seviyede yeniden oluştuğunu anlamada ve muhtemelen bu mekanizmaların ilaç tedavileri ile kontrol edilebileceğine dair büyük bir ilerleme olarak karşımızda duruyor.

“İnsanlarda kol ve bacakların yeniden oluşturulması kulağa bilim kurgu gibi gelebilir, fakat bu aslında olasılıklar dahilinde. Üç farklı türde üç farklı ek kısımla birlikte yeni organ üretiminin genetik imzasını tanımlamış olmamız gerçeği, doğanın insanlar dahil pek çok hayvan türü tarafından paylaşılabilecek, yeni organ üretimi hakkında ortak bir genetik kullanma kılavuzu oluşturduğuna işaret ediyor” diyor Yin.

Araştırmacılar bilhassa blastema adı verilen ve dokuların yeniden oluşturulması için hazne görevi gören bir hücre topluluğunun oluşumunu araştırdılar. Blastemanın oluşumu, yeniden organ oluşturmanın kritik ilk adımı. Karmaşık genetik dizilim teknolojilerini kullanarak, King ve Yin mikroRNA’lar olarak bilinen paylaşılan bir genetik düzenleyici ağı tarafından kontrol edilen bir ortak gen dizisi tanımladılar.

“Buradaki araştırmacılar, evrimsel açıdan birbirlerinden oldukça ayrılmış hayvanlar üzerinde, karmaşık dokuların onarım ve yeniden oluşturulmalarının altında yatan genetik mekanizmalar ve bu süreçlerin insanlarda neden çok zayıf olduğu hakkında fikir edinmek üzere çalışıyorlar. Yaklaşımımızın değeri, evrimsel açıdan birbirlerinden farklı üç farklı türde ortak olan, yeni organ oluşumunu kontrol eden bir gen ağını ilk defa açığa çıkaran dikkat çekici bu çalışma ile doğrulanmış oldu,” diye anlatıyor laboratuvarın müdürü Dr. Kevin Strange.

Çalışma ayrıca, benzer genetik mekanizmaları içeren, kaybedilmiş veya zarar görmüş dokuların yerine yenilerinin konulmasını gerektiren yara iyileşme süreçlerini de ilgilendiriyor. Bu mekanizmaların daha iyi anlaşılmasıyla, tedaviler yaraların hızlıca iyileştirilmesine, böylelikle acının azaltılmasına, iltihap riskinin azaltılmasına ve hastaların daha çabuk ayağa kalkabilecek hale gelmesine neden olacak şekilde geliştirilebilir.

Olası bir diğer uygulama ise daha karmaşık protez cihazların geliştirilmesi. Bir kol veya bacak kesildiğinde, kesilme bölgesindeki sinirler zarar görebiliyor. Bu sinirlerin onarımı veya yenilenmesi, bu sinirlerle etkileşime girebilecek daha gelişmiş protezlerin geliştirilmesine ve daha iyi kontrol edilebilmesine olanak sağlayacak.

Yaraların hızlıca iyileştirilmesi ve gelişmiş protezler yakın gelecek için ufukta görülebilirken, kol ve bacakların yenilenmesi için yol daha uzun. Peki ne kadar uzun? “Bu keşfin temposuna bağlı, yani maddi finansmana büyük ölçüde bağlı,” diyor Yin. Yeterli araştırma finansmanı sağlandığı müddetçe, bu sürecin hızlanacağına dair bir öngörüde bulunuyor, ve ekliyor: “şu anda bilimsel araştırmalar için oldukça kısılmış bir bütçe dönemindeyiz”.
Alıntı :bilimfili
Kaynak: Phys.org, From Sci Fi to reality: Unlocking the secret to growing new limbs
< http://phys.org/news/2016-08-sci-fi-reality-secret-limbs.html >

Referans: PLOS, “A Conserved MicroRNA Regulatory Circuit Is Differentially Controlled during Limb/Appendage Regeneration”
< http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0157106 >

Üst görsel: AUREAPTERUS/ISTOCKPHOTO

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
26 + 20 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Çok Okunan Yazılar