Yaşlanan İnsan Hücrelerini “Yeniden Şarj Etmenin” Bir Yolu Keşfedildi
Bilim insanları, hücrelerin iç enerji santralleri olan mitokondri sayısını artırarak yaşlanan insan hücrelerini “yeniden şarj etme” yöntemi geliştirdiler. Özel çiçek şeklindeki nanopartiküller, sağlıklı kök hücreleri daha fazla mitokondri üretmeye ve bunları hasar görmüş komşularıyla paylaşmaya teşvik ederek yıpranmış dokulara canlılık kazandırıyor.
Mitokondriler, hücre içinde besinleri ATP moleküllerine (vücudun evrensel enerji birimi) dönüştüren küçük organellerdir. Mitokondriler, eski bakterilerdeki evrimsel kökenleri nedeniyle çekirdek DNA’sından ayrı, kendi DNA’larına sahiptir. Yaşla birlikte, mitokondriyal DNA hasar görür ve organellerin kendileri verimli bir şekilde enerji üretme yeteneklerini kaybeder.
Bu, hasarlı mitokondrilerin birikmesine ve yaşa bağlı hastalıkların gelişmesine yol açar. Kök hücreler, mitokondrilerini özel tünel yapıları aracılığıyla diğer hücrelere aktarma konusunda benzersiz bir yeteneğe sahiptir ve bu da onları hücresel pillerin doğal vericileri yapar.
Hücrelerimizdeki mitokondriler yaşla birlikte doğal olarak yıpranır; sayıları azalır ve etkinlikleri düşer. Bu mikroskobik enerji santralleri tam kapasiteyle çalışmayı bıraktığında, kalpten beyne kadar birçok organda hastalıklar gelişmeye başlar.
Biyomedikal mühendis Akhilesh Gaharwar liderliğindeki araştırmacılar, karakteristik şekilleri nedeniyle nanoflower olarak adlandırılan molibden disülfit nanopartiküllerini kullandılar. Bu minik, çok gözenekli yapılar sünger gibi davranarak dokulardaki yıkıcı reaktif oksijen türlerini emer.
Bu agresif moleküllerin ortadan kaldırılması, kök hücrelerde mitokondri üretimini önemli ölçüde artıran genlerin ifadesini tetikliyor. Gaharwar, “Sağlıklı hücreleri yedek pillerini daha zayıf olanlarla paylaşmaları için eğittik” diye açıklıyor .
“Donör hücrelerdeki mitokondri sayısını artırarak, yaşlanan veya hasar görmüş hücrelerin herhangi bir genetik modifikasyon veya ilaç kullanmadan canlılıklarını geri kazanmalarına yardımcı olabiliriz.”
Mitokondrileri paylaşın
Kök hücreler doğal olarak diğer hücrelere mitokondri bağışlama yeteneğine sahiptir, ancak bu deneylerde normalden çok daha fazla değişim kapasitesine sahip oldukları gözlemlenmiştir. Bu taşıma, hücreler arasında 50-200 nanometre çapında, onlarca mikron mesafeye uzanabilen ince zar köprüleri olan tünel nanotüpler aracılığıyla gerçekleşir.
Araştırmacılar, deneyde normalden yaklaşık iki kat daha fazla mitokondrinin aktarıldığını kaydetti. Kalp düz kas hücrelerinde sayıları üç ila dört kat arttı. Kemoterapi nedeniyle hasar görmüş kalp hücrelerinde ise tedavi edilen hücrelerin hayatta kalma oranı önemli ölçüde arttı.
Bu yöntem, vücudun herhangi bir yerindeki hücreleri gençleştirmek için kullanılabilir; örneğin, kas distrofisinde kaslardaki hücreleri yenilemek için. Çalışmanın ortak yazarlarından genetikçi John Sukar, “Çok çeşitli vakalarda uygulama açısından oldukça umut verici ve bu sadece başlangıç,” diyor.
Araştırmacılar, geliştirme sürecinin henüz başlarında olduklarını kabul ediyorlar. Bir sonraki adım, kök hücrelerin en iyi şekilde nereye yerleştirileceğini ve hangi dozların güvenli olduğunu ortaya çıkaracak hayvan ve insan denemeleri olacak. Gaharwar, “Bu, yaşlanan dokuları kendi biyolojik mekanizmalarını kullanarak yeniden canlandırmaya yönelik erken ama önemli bir adım” diyor.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Yaşlanan İnsan Hücrelerini “Yeniden Şarj Etmenin” Bir Yolu Keşfedildi
Pankreas Kanserinden Kaynaklanan Yüksek Ölüm Oranının Sırrı Çözüldü