Kök Hücrelerimizin Farklılaşma Becerisini Antik Bir Virüsün DNA'sına Borçluyuz!

Bilim insanlarının keşfettiğine göre embriyonik kök hücreler, başka bir hücre tipine dönüşebilme yeteneklerini antik bir virüse borçlular. Yeni araştırma gösteriyor ki milyonlarca yıl önce insanlığın atalarını işgal eden bir virüs, şu anda vücudumuzdaki diğer tüm hücreleri oluşturan embriyonik kök hücrelerin farklılaşmasında kritik bir role sahip bulunuyor.

Bu keşif, virüslerin insan evriminde nasıl bir rol oynadığı üzerine yeni bir bakış açısı sağladı ve aynı zamanda bilim insanlarına kök hücreleri, gelişmiş terapilerde nasıl kullanabilecekleri ile normal hücreleri nasıl tekrar kök hücrelere dönüştürebilecekleri üzerine yeni bilgiler verdi.

Embriyonik kök hücreler “pluripotent” özellik taşırlar, yani vücuttaki herhangi bir hücreye dönüşebilme kapasitelerine sahiptirler. Dünya’nın her yanından bilim insanları ise embriyonik kök hücrelerin bu yeteneklerini kullanarak, yaralanma ve hastalıkları tedavi edebilmeyi umuyorlar.

Araştırmacılar pluripotent özelliğinin nasıl çalıştığını anlamak için uzun yıllardır çalışıyorlar. 30 Mart 2014’te Natural Structural & Molecular Biology online bilim dergisinde yayınlanan araştırmanın yazarlarından ve aynı zamanda Montreal’de bulunan McGill Üniversitesi’nden karşılaştırmalı biyolog Guillaume Bourque şunları söylüyor:

Bu yeni bulgular, virüslerden gelen materyalin embriyonik kök hücreleri oluşturan hayati bir parça durumunda olduğunu gözler önüne serdi.

Bir virüs, kendi kopyalarını yapabilmek için hücre içine girmeli ve kendi parçalarını hücre içinde çalıştırmalıdır. Bunu yapan virüslerden biri olan retrovirüsler, hücre içine girdiklerinde kendi kalıtım materyallerini konak hücrenin DNA’sına yapıştırırlar. Böylelikle de hücre virüsün kopyalarını üretmek için kullanılır. Bu virüslere örnek vermek gerekirse en bilineni AIDS’e sebep olan Human Immunodeficiency Virus (HIV)’dir. 

Bazı nadir durumlarda ise retrovirüsler, sperm ya da yumurtayı enfekte edebilirler. Eğer ki bu sperm ya da yumurta, bir canlının parçası olursa hücreleri retrovirüs DNA’sı taşırlar ve bunu kendi çocuklarına da geçirebilirler. Geçmişte yapılan araştırmalar, insan genomunun en az %8’inin bu tip, atalarımızda milyonlarca yıl önce gerçekleşen retrovirüs enfeksiyonları sonucu biriken gen parçalarından oluştuğunu gösteriyor. Genome Institute of Singapore’den moleküler biyolog ve araştırmanın yazarlarından Huck-Hui Ng şöyle diyor:

Bilim insanları uzun zamandır bu retrovirüsün gen parçalarının, çöp DNA (işlevi olmayan DNA) olduğunu düşünüyorlardı.

Ancak, son zamanlarda yapılan çalışmalar gösteriyor ki bu retrovirüs sınıflarından biri olan, insan endojen retrovirüs alt-ailesi olarak bilinen “H. HERV-H DNA” için bu doğru olmayabilir, çünkü bu alt-aile şaşırtıcı bir şekilde insanların embriyonik kök hücrelerinde aktifler ama diğer özelleşmiş hücrelerde aktif değiller.

Şimdi ise bilim insanları HERV-H’nin sadece aktif değil, aynı zamanda onların pluripotent özelliğini korumada anahtar bir rol oynadığını keşfettiler.

Yeni bir çalışmada, araştırmacılar insan embriyonik kök hücrelerini HERV-H aktivitesini baskılayan ufak RNA parçaları ile değişikliğe uğrattılar. Daha sonra bu değişikliğe uğratılan hücrelerin kök hücre gibi davranmak yerine bağ dokuda en fazla bulunan hücre tipi olan fibroblastlar gibi davrandıkları gözlendi.

Çalışma devamında yapılan analizler de HERV-H’nin baskılanmasının pluripotent özellik ile alakalı proteinlerin üretimini bozduğunu onayladı.