Bilim insanları 80 yaşındaki hücreleri moleküler olarak gençleştirdi

Almanya’da bilim insanları, insan hücrelerinin moleküler yaşlanma göstergelerini önemli ölçüde değiştirebilen bir yöntem üzerinde çalıştı. Bonn Üniversitesi ve Üniversite Hastanesi araştırmacılarının yürüttüğü çalışmada, 80 yaşındaki bir kişiden alınan hücrelerin yeniden programlanması sonucunda, hücrelerin biyolojik yaşını değerlendirmede kullanılan bazı moleküler göstergelerin 20 yaşın altındaki bir yaş grubuyla uyumlu hale geldiği bildirildi.

ScienceDaily’nin Aging Cell dergisinde yayımlanan araştırmaya dayandırdığı habere göre çalışma, hücresel yaşlanmanın nasıl değiştiğini incelemek ve yaşlanmayla bağlantılı hastalıkların mekanizmalarını anlamak açısından önem taşıyor.

Olgunlaşmamış kan hücreleri yeniden programlandı

Araştırmacılar, olgunlaşmamış kırmızı kan hücresi öncüllerini sinir kök hücrelerine dönüştürmek için hücresel yeniden programlama yönteminden yararlandı. Bu hücreler, uygun koşullarda sinir hücreleri geliştirebilen bir yapıya sahip.

Yeniden programlama sürecinde yaşlanmayla bağlantılı moleküler göstergelerin değiştiği ve hücrelerin moleküler yaşının 60 yıldan fazla gerilemiş gibi göründüğü belirtildi.

Önceki bazı yöntemlerden farklı olarak bu süreçteki değişimlerin kademeli biçimde gerçekleşmesi, araştırmacıların hücrelerdeki dönüşümü haftalar boyunca takip etmesine olanak sağladı.

Hücreler nasıl farklı bir kimlik kazanıyor?

İnsan vücudunda kan, deri, karaciğer ve sinir hücreleri gibi çok sayıda özelleşmiş hücre türü bulunuyor. Bu hücreler büyük ölçüde aynı genetik bilgiyi taşısa da gelişim sırasında farklı işlevler kazanıyor.

Normal koşullarda bir kan hücresi doğrudan sinir hücresine, bir deri hücresi de karaciğer hücresine dönüşmüyor. Ancak laboratuvar ortamında kullanılan yeniden programlama teknikleri, bazı olgun hücrelerin farklı hücresel kimlikler kazanmasını mümkün kılıyor.

Bu süreçte, genlerin hangi koşullarda etkinleşeceğini düzenleyen ve “transkripsiyon faktörleri” olarak adlandırılan proteinler önemli rol oynuyor. Hücrenin genetik talimatları doğrultusunda izlediği yol değiştirilerek farklı bir hücre türüne dönüşmesi sağlanabiliyor.

Bonn Üniversite Hastanesi Yenileyici Nörobiyoloji Enstitüsü Direktörü Profesör Oliver Brüstle, yöntem sayesinde kırmızı kan hücresi öncüllerinin doğrudan sinir kök hücrelerine dönüştürülebildiğini belirtti.

Araştırmacı ekibin daha önce gerçekleştirdiği deneylerde de bu yöntemle üretilen sinir hücrelerinin, farelerin beynine nakledildikten sonra mevcut sinir hücreleriyle bağlantı kurabildiği gösterilmişti.

Moleküler yaş nasıl ölçülüyor?

Araştırmacılar, hücrelerdeki yaşlanma değişimini değerlendirmek için “epigenetik saatler” olarak bilinen biyolojik göstergeleri inceledi.

Epigenetik saatler, DNA üzerinde zamanla meydana gelen kimyasal değişiklikleri analiz ederek hücrelerin biyolojik yaşını tahmin etmeye yardımcı oluyor. Bu değişiklikler DNA’nın genetik dizisini değiştirmiyor; bunun yerine genetik bilgilerin hücre tarafından nasıl kullanıldığını etkiliyor.

Yaş ilerledikçe belirli epigenetik işaretlerde meydana gelen değişimler, hücrelerin moleküler yaşını tahmin etmek için kullanılabiliyor.

Araştırmada, yeniden programlama sonrasında 80 yaşındaki bir kişiden alınan hücrelerin epigenetik göstergelerinin 20 yaşın altındaki bir yaş grubuna işaret ettiği bildirildi. Bu sonuç, hücresel yeniden programlamanın yaşlanmayla ilişkili bazı moleküler özellikleri önemli ölçüde değiştirebildiğini ortaya koydu.

Alzheimer araştırmaları için yeni bir model olabilir

Araştırmacılara göre hücrelerin yeniden programlanma sırasında geçirdiği değişimlerin uzun bir zaman diliminde izlenebilmesi, yaşlanmanın moleküler mekanizmalarını incelemek için önemli bir fırsat sunuyor.

Epigenetik saatlerin birkaç hafta boyunca kademeli biçimde değişmesi, bilim insanlarının bu süreci hızlandırabilecek veya yavaşlatabilecek etkenleri araştırmasına imkân tanıyabilir.

Bu yaklaşım, yaşlanmayla yakından ilişkili nörolojik hastalıkların araştırılmasında da kullanılabilir. Özellikle Alzheimer hastalığı gibi rahatsızlıklarda hücresel yaşlanmanın ve moleküler değişimlerin rolünün daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayabilir.

Bununla birlikte araştırma, insanlarda yaşlanmayı tersine çeviren veya Alzheimer’ı tedavi eden bir yöntem geliştirilmiş olduğu anlamına gelmiyor. Bulgular, laboratuvar ortamında hücrelerin genç hücrelere özgü bazı moleküler özellikleri yeniden kazanabildiğini gösteriyor. Bu değişimin insan vücudunda aynı sonucu verip vermeyeceğinin ve olası tedavilere nasıl dönüştürülebileceğinin belirlenmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç bulunuyor.