Stanford Tıp Fakültesi’nden bilim insanları kanımızda bulunan bağışıklık hücrelerini, çalışan sinir hücrelerine dönüştürmenin yolunu buldular. Kullanılan teknik, normalde bir hücreyi başka bir hücre tipine dönüştürmek için başvurulan ara aşamalardan birini atlayarak dönüşüm sürecinin üç hafta gibi kısa bir sürede tamamlanmasına olanak veriyor. Atlanan aşama dönüşüme uğrayacak özelleşmiş ve belli bir görevi yürüten hücrenin “pluripotent” denilen çok potansiyelli, henüz özel bir göreve tayin edilmemiş, “ne iş olsa yaparım” haline geri döndürülmesiyle başlamaktaydı. Ara aşamayı atlayıp direk dönüşümün gerçekleşmesini sinir hücrelerine özgü genlerin anlatımını tetikleyen faktörlerin dönüşüme uğrayacak hücreye aktarılmasıyla sağlayan ve “transdifferentiation” adı verilen ya da “dönüşerek farklılaşma” diyebileceğimiz bu teknik ile 1mililitre kandan 50,000 adet neuron üretmek mümkün. Dahası dönüşüm hem taze hem de daha önceden toplanmış ve dondurulmuş kan örneklerinden de sağlanabiliyor.

2010 yılında aynı araştırmacılar tarafından geliştirilen direk farklılaşma tekniği ile fare deri hücresi sinir hücrelerine dönüştürülmüştü. Deri hücresini sinir hücresine dönüştürmek kolay olsa da deri hücresi örneklerini toplamak için yapılan biyopsiler aslında acı veren bir işlem. Üstelik gerekli hücre sayısına ulaşmak için de toplanan deri hücrelerinin laboratuvar ortamında bir süre büyütülüp çoğaltılması gerekmekte ki bu da yeni oluşan hücrelerde, toplandığı hastada bulunmayan genetik mutasyonların oluşma riskini arttırmaktadır.

Bu işi daha hızlı, ağrısız, sancısız ve verimli nasıl yaparız diye düşünürken bu çalışma çıkmış ortaya. Araştırmacılar, T bağışıklık hücresi dediğimiz oldukça özelleşmiş, kanımızda dönüp dolanan ve enfekte olmuş ya da kanser hücresi özellikleri gösteren hücrelere karşı savaşan hücreleri hedef seçmişler. Bu yuvarlak ve kanda dolaşan hücrelerin ince, narin, olduğu yerde durup birbirleri ile akson dediğimiz uzantılar aracılığı ile iletişim kuran sinir hücrelerine dönüşmesi tahmin edilemeyecek kadar kolay ve başarı ile gerçekleşmiş.

Araştırmacılar dönüştürülen sinir hücrelerinin hakikaten sinir hücresi özellikleri gösterip göstermediğini test etmişler elbette. Hücreler arası farklılıklar hücrelerin farklı genleri aktive etmesi ve bunun sonucunda farklı proteinleri üretmesi ile belirlenir. Araştırmacılarımızın ürettiği sinir hücrelerinde sinir hücrelerine has proteinlerin üretiminde artış görülürken, hücrelerin dönüşümünde kullanılan bağışıklık hücrelerine özgü protein seviyesinde düşüş gözlenmiş.

Bunun yanı sıra üretilen sinir hücreleri, başka sinir hücreleri ile bağlantı kurmada başarılı olmuş. Dahası, sinir hücrelerinin birbirleri ile iletişiminde önemli rol oynayan aksiyon potansiyel dediğimiz hücre içi ve dışı voltaj farkı oluşturup bu sayede elektrik akımını hücre boyunca taşıyıp bir hücreden diğerine iletişimi sağlayan maddelerin salınımını görevini de başarıyla yerine getirmişler.

Çalışmanın önemli yanı bu tekniğin kullanımı ile şizofreni ve otizm tanısı konmuş hastaların sahip olduğu ve hastalığın oluşumunda etken olan genetik mutasyonların kişiye özel çalışılabilir olması olacak. Her ne kadar bu hastalıkların altında yatan ve hastalığa sebep olan kimi mutasyonlar hastalarda ortak olarak görülse de, hastanın kendi hücresinin araştırmalarda model olarak kullanılması hastaların genetik altyapılarında bulunan ve tek başına anlam ifade etmeyen ama bir araya geldiğinde hastalığın seyrine katkıda bulunan farklılıkların kişiye özgü çalışılmasına ve terapi geliştirlimesine katkıda bulunacak.

Kaynaklar

Çalışmanın aslı;

Tanabe K. et al, (2018) Transdifferentiation of human adult peripheral blood T cells into neurons. PNAS, 19;115(25):6470-6475

Haberin kaynağı;

Human blood cells transformed into functional neurons” by Krista Conger, Stanford Medicine News Center