Egzozom Nedir?

Aşılmaz denilen dağları deliyorlar. Geçilmez denilen okyanuslarda yüzüyorlar. Yürünmez denilen çöllerde koşuyorlar. Onlar kim mi? Onlar en mükemmel kargo şirketi! Onlar en mükemmel iletişim aracı! Onlar... Onlar... Onlar, egzozomlar (İng: exosome)!

Kardeşinizin böbreğinde ciddi bir sorun olduğunu düşünün. Ne yaparsınız? Direkt böbreğinizi vermek istersiniz. Şartlar uyarsa da verirsiniz değil mi? Çünkü o sizin en yakınınızdır. Düşünme yeteneğinizi bile seve seve devre dışı bırakırsınız onun için. Hücreler de sizden çok farklı değildir! 

Bir örnek verelim; Bildiğiniz gibi bazı sinir hücrelerimizin etrafında miyelin kılıf denen bir yapı var. Bu, çevresel sinir sistemimizde yani baş ve omurilik hariç tüm bedenimizdeki sinir hücrelerinde, biyoloji derslerinde hep duyduğumuz Schwann hücreleri tarafından yapılıyorlar. Ayrıca hatırlarsınız, miyelin kılıfların arasında Ranvier boğumu denen boşluklar da vardır. Uyarı, oradaki boğumlardan geçerken sıçrayarak ilerler ve böylece ileti hızlı bir biçimde gerçekleşmiş olur. Diyelim ki nöronlardan birinin aksonunda (kuyruğunda) bir sıkıntı oldu. Zarda bir parçalanma veya herhangi bir diğer sıkıntı... Akson ile etle tırnak gibi olan Schwann hücresi aksona yardım eder mi? Yoksa oralı olmayıp, olan biteni uzaktan mı seyreder? Belki birçoğunuzu şaşırtacak; ancak Schwann hücresi tıpkı sizin yapacağınız gibi, "kardeşine" yardımı esirgemez; çünkü "bilir" ki, o giderse kendi de gider. İnsanlığın bir türlü anlayamadığını anlayıp, "bilir" ki birlikten kuvvet doğar. 

Wikimedia

Elbette "bilir" dediğimize bakmayın, hücreler herhangi bir şeyi sizin bizim gibi "bilemezler"; ancak evrimsel süreçte edindiğimiz genler, onların belirli durumlarda ne tip tepkiler göstereceğini belirler. Dışarıdan bakan bizler, onların düşünüp taşınarak karar aldığı sanrısına kapılırız; çünkü evrimsel süreçte kademeli olarak genlerimize işlenen şeylerin tarihini bir bakışta anlayamayız. 

Peki Schwann hücresi aksona nasıl yardım etmektedir? Bu hücreler, aksonda hasar olduğunda hemen altında bulunan kardeşine egzozom gönderir. Bu egzozom nedir, içinde ne bulunur diye sorabilirsiniz. Ne yok ki! Ribozomlar, mRNA’lar, lncRNA’lar, miRNA’lar hatta DNA parçacıkları! Yani Schwann hücreleri o akson yaşasın diye, tıpkı sizin böbreğinizi vereceğiniz gibi, onlar da kendi "böbreklerini" veya herhangi bir organın organel karşılığı olan "ribozomlarını" veriyorlar. “Kardeşim al sen bunu, işini gör, geri istemez!” diyerek... Ve bununla birlikte daha bir çok protein ve genetik ürün de gönderiyorlar!

Egzozomlar ve Hastalıklar

Yazımızın başlığında hastalıklardan söz ettik. Egzozomların hastalıklardaki rolü nedir? Hemen ona bir bakış atalım:

Tip 1 Diyabet

Örneğin meşhur Tip 1 Diyabet hastalığına bakacak olursak... Bu hastalığın genel olarak kabul edilen nedeni beta hücrelerini, vücudun bağışıklık sisteminin yabancı olarak algılaması ve bağışıklık hücrelerimizin beta hücrelerine savaş açıp yok etmesidir. Hep ana nedenin bu olduğu sanılmıştır; araştırmalar da buna göre şekillenmiştir. Ancak 2014 Mart’ında Rahman ve arkadaşları, konuya bambaşka bir yaklaşım getirdiler ve şunu buldular: Aslında beta hücrelerinin kendisi bozuk değil! O beta hücrelerinin bulunduğu adacıklarda, beta hücrelerinin ve diğer endokrin hücrelerin özleri, yani kök hücreler bozuk! Çevresine salgıladığı, yangı tepkimesine neden olacak proteinlerle (ve elbette bu proteinler egzozomlar içerisindedir), yani bağışıklık hücrelerini harekete geçirecek proteinleri içeren egzozomlar ile Langerhans adacığında bir problem var uyarısı vermektedirler. Daha sonra bağışıklık hücrelerimiz hücre ayırt etmedikleri için adacıkta kök hücrelerle beraber beta hücrelerinin de sonunu getirip, onları da yok etmektedir. Kurunun yanında yaş da yanar misali... Ne kök hücre kalır geriye ne de beta hücresi. E kim üretecek insülüni? İşte tam olarak bu nedenle hastanın modern bilim ve teknoloji sayesinde üretebildiğimiz insülini iğne yoluyla alması gerekir.

FDA

Kanser

Kanserde de çok önemli bu exosome’lar. Kanser kök hücrelerinden kanser kitlesi, yani tümör nasıl oluşur, hiç düşündünüz mü? Oluşan kanser kök hücresi, çevre sağlıklı hücreleri de kendine benzetebilmek için egzozomlar içinde onların epigenetik sürecini etkileyecek birtakım maddeler üretir. Bu noktada özellikle de miRNA’lar önem kazanmaktadır. Bu RNA yapısı sayesinde kanser kök hücreleri hem çevre dokuda kendi yayılmasını sağlayacak ortamı ayarlamaktadır, hem de kendine yeni kardeş kanser hücreleri edinmektedir. Çünkü egzozomlar kaleyi içten fethetmeyi becerebilen yapılardır. Adeta "Truva Atları" olarak bile düşünülebilir; çünkü tıpkı efsanenin söylediği gibi bir kesecik içerisinde kimyasalları rakip bölgeye taşırlar! 

Egzozomlar Neden Bu Kadar Etkili?

İlk olarak, bu keseciklerin boyutları çok küçüktür. Genel olarak boyutları 50-100 nanometre arasında değişmektedir. Bir hücrenin boyutlarının mikronlarla ifade edildiği düşünülecek olursa, ne kadar küçük oldukları anlaşılabilir. Küçük olmaları şu anlama gelmektedir: En başta dediğimiz gibi bunlar "aşılmaz denilen dağları delerler" diye. Evet, egzozomlar bizim meşhur ve geçilmesi zor Kan Beyin Bariyeri ve Kan Testis Bariyeri dediğimiz yerlerden bile geçebilmektedirler. 

Bu, çok ilginç bir durum doğurmaktadır. Kandan testislere geçebilen egzozomlar, bir vücutta olan bitenlerle ilgili verileri üreme hücrelerine aktarıyor olabilir! Bu da, evrimsel aktarımın sadece genetik yollarla değil, epigenetik yollarla da olduğunu gösteren bir diğer bulgu olarak karşımıza çıkıyor. Çünkü egzozomlar yeni bulunan bulgulara göre kanımız içerisinde günlerce parçalanmaya uğramadan dolaşıyor ve neredeyse tüm dokularımızdaki neredeyse tüm hücrelere etki etmektedirler. Yani egzozomların etkisi sadece çevredeki hücrelere değil, ayak baş parmağından saç köküne kadar her yeri içermektedir. Yani bu bariyerleri geçebilmesi ve içinde bin bir çeşit olumlu veya olumsuz maddeler taşıyabilmesi berbat beslenen bir annenin kanında üretilen olumsuz etkileyici egzozomların gidip yumurtasını etkilemesi, onun genetiğini olmasa da epigenetik sürecini değiştirmesine neden olabilir. Kesin olmaktadır diyemiyoruz; çünkü bunlar halen araştırılmakta olan konulardır. 

Benzer bir durum, erkeklerin sperm ana hücresi için de geçerlidir. Sertoli hücrelerinin oluşturduğu Kan Testis Bariyeri’ni geçen egzozomların hem sperm ana hücresine, hem de spermin kendisine doğrudan etki edip onun genetik işleyişini bozarak veya değiştirerek evrimsel sürece katkı sağlıyor olabilir!

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Geleceğin İlaç Taşıyıcıları!

Son bir örnek daha verelim: Egzozomlar geleceğin ilaç taşıyıcıları olarak da görülmektedirler! Diyelim ki aspirin veya bir kemoterapi ilacı aldığınızı düşünün. Bu ilaçların birçoğu, vücudun her köşesine dağılır ve gerekli-gereksiz birçok noktada etkilerini gösterirler. Bu sebeple, aslen istenen noktada da etkisini gösterdiğinden emin olmak için yüksek dozda ilaç almamız gerekir. Egzozomların kanda uzun süre kalabildiğinden söz etmiştik. İşte eğer ki egzozomların zarına, istediğiniz hücreye özel bir almaç (reseptör) takacak ve verilmesi gereken ilacı egzozom içerisine yerleştirip kandan verebilecek olursanız, hem çok daha az kimyasal madde kullanmış olursunuz, hem de doğrudan ve sadece istediğiniz hücreye o ilacın ulaşma olasılığını arttırırsınız. İşte bu nedenle egzozomlar "en güvenilir kargo şirketi" olarak görülmektedirler. 

Sonuç

Egzozomlar bilim camiasında çok yaygın olarak çalışılan konulardan birisidir. En önde gelen araştırmalar arasında, kandaki egzozomlar içerisinden miRNA toplayıp, hangi miRNA’ların artıp azaldığına bağlı olarak hastalık tespit etme çalışmaları bulunmaktadır. Kök hücreden bir hücreye farklılaştırmada da aynı şekilde egzozomlar kullanılmaktadır. Hücrenin içinde egzozomların nasıl oluştukları halen net olarak bilinmiyor. Özellikle de egzozomun içine koca sitoplazmadaki çeşit çeşit miRNA, lncRNA veya mRNA varken, hangilerinin gireceğine ne karar veriyor, ne tip moleküler mekanizmalar çalışıyor, bunlar nasıl paketleniyor, vb. sorular halen bilinmeyen konular. Belki de okurlarımız arasında bulunan geleceğin bilim insanları, bu soru işaretlerini giderecek, insanlığın genetik algısını yeniden yapılandırabilecek bulgulara imza atacaklardır.

Not: Bu yazı ilk olarak "Neden Hiçbir Şey Yerine Bir Şeyler Var" isimli blogda yayınlanmıştır. Ancak blog, sonradan yayından kaldırılmıştır.