Bilim İnsanları, Nöral Kök Hücrelerini İstenilen Dokuya Yönlendiren Bir İlaç Keşfetti!

Bilim İnsanları, Nöral Kök Hücrelerini İstenilen Dokuya Yönlendiren Bir İlaç Keşfetti!
Nöronlar, sinir sistemini oluşturan hücrelerdir.
Technology Networks
Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
6 dakika
1,160 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Bilim insanları, bu zamana kadar ilk kez kök hücrelerini belirli bir doku bölesine göç etmeleri için uyaran ve iyileştirme kapasitelerini arttıran bir ilaç geliştirdi. Çalışmanın odağı, kemokin aracılı G protein bağlı reseptör CXCR4 ve ona bağlanan kemokin sinyali CXCL12'dir.

Kemokinler, sitokinlerin bir alt grubudur ve reseptörleri ile beraber beyin dokusunda ifade edilirler. Sinir sisteminde inflamatuar yanıtların oluşmasında rol alırlar. Bu şekilde bağışıklık sistemi ve sinir sistemi arasında bir köprü kurarlar. Kemokinlerin asıl çarpıcı görevi, kemotaksi denilen, kandan dokulara ve dokudan kana damarlarda bulunan venüller aracılığı ile hücre göçünü sağlamalarıdır. Nöral kök hücreleri de kemokinlerin hücre göçünü sağladığı bir grup hücredir ve bu hücreler radyal glial progenitör hücrelerinden köken alırlar. Nöral kök hücreleri kendi kendini yenileyebilen, multipotent hücrelerdir ve bir yaralanma veya inflamasyon durumunda kemokinler aracılığı ile beyin dokusunda göç edip iyileşme süreçlerini başlatabilirler.

Bu biyolojik sürecin bir kanıtı 2004'te Evan Y. Snyder ve ekibi tarafından yapılan çalışmalarla geldi. Ekip, yaptıkları çalışmada 1αCXC kemokinini (aynı zamanda CXCL12 olarak da adlandırılır) ve onun reseptörü CXCR4 tarafından hasarlı beyin dokusuna nöral kök hücrelerinin göçünün başlatıldığını keşfetti. Sinir sisteminde bulunan ve nöronların fizyolojik faaliyetlerinde yardımcı görev yapan glia hücrelerinden bir tip olan astrositler, yaralanma sırasında CXCL12 kemokin sinyalini üretir. Bu molekülün reseptörü ise nöral kök hücrelerinin zarına yerleşmiş olan CXCR4'tür. Molekülün reseptöre bağlanması başta inflamasyon yanıtları olmak üzere içerisinde kök hücre göçünün de bulunduğu bir dizi yolağı başlatır.

Nöral kök hücrelerinin astrositlere (sarı) farklılaşması
Nöral kök hücrelerinin astrositlere (sarı) farklılaşması
Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute

İstenmeyen Yanıtı Elimine Etmek

Süreç, beyin dokusunun yenilenmesine aracılık ettiği için cazip; fakat bu, hâli hazırda hasarlı olan dokunun inflamasyonunu artırır. Bu sorunun çözümü ise, 15 yıl önce CXCR4 yolağını açıklamış olan aynı kişilerden, Evan Y. Snyder ve ekibinden, 20 Kasım 2020 tarihinde geldi. Ekip, kök hücre göçünü başlatmaya yarayan, fakat bunun yanında inflamatuar yanıtlara sebep olmayan, bilakis bu yanıtların azalmasını sağlayan bir CXCL12 agonisti molekül üretmeyi başardıklarını açıkladılar. Merkezin baş profesörü ve yöneticisi Evan Y. Synder yaptıkları çalışma hakkında şunları belirtti;

Reklamı Kapat

Bir kök hücreye vücudun içinde veya belirli bir organın belirli bir bölgesine gideceğini öğretme yeteneği, rejeneratif tıp için Kutsal Kase'dir. Şu an ve şimdiye kadar ilk kez, Bir kök hücreyi istenen bir yere yönlendirebilir ve terapötik etkisini odaklayabiliriz.

CXCR4'ün Özellikleri

CXCR4, sinir sisteminin yanında diğer sistemlerde hematopoez ve organogenez meydana gelmesini sağlayan, kemokin bağlı G protein aracılı reseptörler grubundadır. CXCR4'e bağlanan bir molekül, esasında onun iki farklı bölgesi ile temasa geçer; bunlar bağlanma bölgesi ve sinyal iletim bölgesidir. Molekül ilk olarak bağlanma bölgesine yerleşir ve uygun bağlanma sağlanabilirse molekül bu sefer sinyal iletim bölgesi ile etkileşime geçer ve içerisinde hücre iskeletinin yeniden düzenlenmesi, hücre döngüsünün düzenlenmesi, adezyon ve proliferasyon, keratin filaman oluşumu, inflamatuar yanıtlar ve kök hücre göçü olmak üzere birçok biyolojik sürecin meydana gelmesini sağlar.

Hibrit Molekül

Ekip, yaptıkları çalışmada bağlanma bölgesine oldukça spesifik olan, bunun yanında sinyal iletim bölgesine bağlanması sınırlı olan ve bu sayede ciddi bağışıklık yanıtlarına sebep olmadan yalnızca hücre göçünü başlatacak bir molekül aradılar. Bunun için bir dizi hibrit molekül geliştirdiler. Bunlar CXCR4'e en kuvvetli şekilde bağlanan ligandın bir parçasını içeriyordu. Bu şekilde reseptöre bağlanma gücünün oldukça yüksek olması hedeflendi.

Bunun yanında, hibrit molekülün geri kalanı klasik CXCL12'nin küçük bir parçasını içeren bir moleküldü. Bu molekül reseptörün sinyal iletim bölgesine bağlanıyor, uzun süreli kök hücre göçü sinyali başlatabiliyordu. En önemli olanı ise, klasik CXCL12'nin inflamatuar yanıta sebep olan kısmı tamamen elimine edilmişti.

SDV1a ve Özellikleri

Ardından, molekül adayları içerisinden en optimal grubun seçimi aşamasına geçildi. Reseptör bağlanma bölgesine en uyumlu molekül dizisi bilgisayar ortamında tarandı ve "DV1" molekül grubu seçildi. Sonrasında klasik CXCL12'nin 68 amino asitlik kısmının sadece 8 amino asitlik kısmını içeren bir peptid seçildi ve bu peptid "S" olarak adlandırıldı. Araştırmacılar bu sayede "SDV1" molekül grubunu elde etmiş oldular.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Çalışmanın sonraki aşaması, bir kaç SDV1 molekülü içerisinden en uygun olanını seçmekti ve bunun için birkaç kriter belirlendi. İlk kriter bu molekülün "yarışma" kapasitesiydi. CXCR4 reseptörüne hâli hazırda birçok CXCL12 agonisti ve antagonisti bağlanabilir. Bilim insanları bu moleküllerin CXCR4'e bağlanmak için yarıştığı ortamda SDV1'lerin değişik konsantrasyonlarda reseptöre bağlanma gücünü ölçtüler. Bir başka kriter ise SDV1'lerin ikincil sinyal yolağı olan ve başta kök hücre göçünün başlatılması gibi bir çok biyolojik süreçte görev alan hücre içi kalsiyum konsantrasyonunu artırma kapasitesiydi. Son olarak SDV1'lerin in vivo ortamda ve hayvanlar üzerindeki deneylerle gerçekten de hücre göçü üzerinde nasıl etkileri olduğu araştırıldı. Yapılan tüm çalışmalar sonucunda en optimal molekül SDV1a'ydı.

Bilim insanları, klasik CXCL12 ve SDV1a'yı karşılaştırdılar. Bulgulardan biri moleküllerin reseptörün endositozu üzerine etkileriydi. CXCL12 reseptörü olan CXCR4'ün hücre zarının hücrenin içine doğru katlanıp boğumlanması ile oluşan endositozunu uyarıyordu. Bu durum içerisinde infalamatuar yanıtların da olduğu birçok ek biyolojik süreci uyarıyordu. SDV1a, CXCL12'nin aksine CXCR4'ün endositozunu uyarmıyordu. Bir başka bulgu moleküllerin diğer genlerin ifadeleri üzerine olan etkileri ile ilgiliydi. CXCL12 inflamasyonla ilişkili genlerin ifadesini uyarırken, SDV1a'nın düzenlediği gen aktiviteleri gelişimsel, homeostatik ve kök hücre bağlantılıydı. Hayvanlar üzerinde yapılan deneylerle SDV1a'nın uygulandığı dokuda kök hücrelerini bu dokuya çekme yeteneği kanıtlandı.

Nörodejeneratif bir hastalığı olan fareler, SDV1a aldıklarında hem terapötik kök hücreleri (kırmızı) hem de toksik hücreler (yeşil) kayboldu. Bu durum daha uzun ömür ve hastalık semptomlarının geciktirilmesine karşılık gelir. Bu sonuçlar, SDV1a'nın kök hücre tedavilerinin etkinliğini artırmak için kullanılabileceğini gösterdi.
Nörodejeneratif bir hastalığı olan fareler, SDV1a aldıklarında hem terapötik kök hücreleri (kırmızı) hem de toksik hücreler (yeşil) kayboldu. Bu durum daha uzun ömür ve hastalık semptomlarının geciktirilmesine karşılık gelir. Bu sonuçlar, SDV1a'nın kök hücre tedavilerinin etkinliğini artırmak için kullanılabileceğini gösterdi.
Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute

İlacın Hastalıklar Üzerinde Etkisi

SDV1a'nın çeşitli hastalıklar üzerine etkisi bugünün araştırma konusudur. Elvan Y. Snyder şu şekilde belirtmektedir;

Bu ilacın etki mekanizmasının çeşitli nörodejeneratif bozukluklara ve ayrıca kalp hastalığı, artrit ve hatta beyin kanseri gibi nörolojik olmayan durumlara potansiyel olarak fayda sağlayabileceği konusunda iyimseriz. İlginç bir şekilde, CXCL12 ve reseptörü şiddetli COVID-19'u karakterize eden sitokin fırtınasında rol oynadığı için, diğer normal biyolojik süreçleri baskılamadan inflamasyonu seçici olarak nasıl engelleyebileceğimize dair içgörülerimizden bazıları bu alanda da yararlı olabilir.

Kaliforniya Rejeneratif Tıp Enstitüsü başkanı ve araştırmayı kısmen finanse eden Maria T. Millan da şu şekilde belirtiyor;

Kök hücre bilimine on yıllardır yaptığımız yatırım sayesinde, bu hücrelerin nasıl çalıştığını yaralanma veya hastalığı tersine çevirebilmek için nasıl kullanılabileceklerini anlamamızda muazzam bir bir ilerleme kaydediyoruz. Dr. Snyder ve grubu, nöral kök hücrelerin yaralanma alanlarına göç edebileceği ve onarımı başlatma yeteneklerini artırabilecek bir ilaç geliştirdi. Bu aday, omurilik yaralanması ve Alzheimer hastalığı gibi durumlar için kök hücre tedavilerinin geliştirilmesini hızlandırmaya yardımcı olabilir.
Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 2
  • Tebrikler! 2
  • Bilim Budur! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • Umut Verici! 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute. World’s First: Drug Guides Stem Cells To Desired Location, Improving Their Ability To Heal. (05 Aralık 2020). Alındığı Tarih: 05 Aralık 2020. Alındığı Yer: Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute | Arşiv Bağlantısı
  • E. Y. Snyder, et al. (2020). Chemical Mutagenesis Of A Gpcr Ligand: Detoxifying “Inflammo-Attraction” To Direct Therapeutic Stem Cell Migration. PNAS. doi: 10.1073/pnas.1911444117. | Arşiv Bağlantısı
  • X. Sun, et al. (2011). Cxcl12/Cxcr4/Cxcr7 Chemokine Axis And Cancer Progression. PMC. doi: 10.1007/s10555-010-9256-x. | Arşiv Bağlantısı
  • F. Guo, et al. (2015). Cxcl12/Cxcr4: A Symbiotic Bridge Linking Cancer Cells And Their Stromal Neighbors In Oncogenic Communication Networks. Nature. | Arşiv Bağlantısı
  • C. P. Viciano, et al. (2020). Kinetic Analysis Of The Early Signaling Steps Of The Human Chemokine Receptor Cxcr4. PubMed. doi: 10.1124/mol.119.118448. | Arşiv Bağlantısı
  • E. Y. Snyder, et al. (2004). Directed Migration Of Neural Stem Cells To Sites Of Cns Injury By The Stromal Cell-Derived Factor 1Alpha/Cxc Chemokine Receptor 4 Pathway. PubMed. doi: 10.1073/pnas.0408258102. | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 12/05/2021 15:06:23 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9666

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Kemik
Primat
Kromozom
Beyin
Makina
Evren
Sağlık Bilimleri
Güneş Sistemi
Genom
Evrim
Bilim İnsanları
Factchecking
Bilgisayar
Köpekler
Ecza
Koaservat
Halk Sağlığı
Diş Gelişimi
Karanlık Enerji
Sayı
Balıkçılık
Doktor
Devir
Tüyler
Ara Tür
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın