Gen düzenleme, beyninizi genç tutmak için akla gelen ilk yöntem olmayabilir. Ancak, son araştırmalar, CRISPR adı verilen DNA modifikasyon teknolojisinin, kök hücrelerimizi gençleştirme ve yaşlanmayı tersine çevirme potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor. Kök hücreler, bölünebilme ve farklılaşarak belirli hücrelere dönüşme yeteneğine sahip, özelleşmemiş hücrelerdir.
Bu teknoloji insanlar üzerinde kullanılmaya çok uzak olsa da, yeni buluşlar temel biyolojide büyük ilerlemeler sağlayabilir. Özellikle bilim insanları, beyninizdeki yaşlanmış kök hücrelerin yeni hücreler üretme yeteneğini artırarak organı gençleştirebilecek bir yol bulmuş olabilirler.
Araştırmanın başındaki Prof. Anne Brunet, "Bunun yaşlı bir beyin için bir direnç mekanizmasının parçası olabileceğini düşünüyoruz," diyor.
Ancak Brunet, "Bu çok spekülatif," diyerek insanlardaki etkilerinin henüz kesin olmadığını belirtiyor.
Brunet'in laboratuvarındaki araştırmacılar, farelerde kök hücrelerin fonksiyonlarını yaşlılıkta artırmayı başardılar. CRISPR teknolojisini kullanarak, farelerin nöral kök hücrelerini yeniden aktive ettiler ve yeni nöronlar üretmelerini sağladılar.
İnsan kök hücreleri tam olarak aynı şekilde çalışmasa da, bu keşif, yaşa bağlı hastalıklar için tedavi araştırmalarına yol gösterici olabilir.
Yaşlanmayı etkileyen genler
Yaşlandıkça kök hücreleriniz bozulur. Genellikle aktifleşip yeni hücreler üretirken, bu hücreler artık hareketsiz kalır. Farelerde de aynı durum geçerlidir.
2016'da Stanford bilim insanları, farelerde yaşlanma sürecini ve kök hücrelerini artırma yollarını araştırmaya başladılar. Subventriküler bölgeyi incelediler, çünkü burada çok sayıda nöral kök hücre bulunuyor.
Yaşlı farelerden alınan hücrelere virüsler eklediler ve bu virüsleri, CRISPR teknolojisini farelerin genetik yapısına yönlendirmek için kullandılar.
Amaçları, "knockout" adı verilen genleri bulmaktı. Bu genler devre dışı bırakıldığında, yaşlı nöral kök hücrelerin yeniden aktive olma yeteneği artabiliyordu.
Brunet, "Heyecan verici olan şey, fonksiyonel taramayı yaparken, genomdaki tüm genleri test etmenizdir. Bu, önemli genleri sıralamanıza yardımcı oluyor. Ve biz 300 gen bulduk," diyor.
En ilginç bulgu ise bu 300 genin sadece yaşlı kök hücreleri aktive ettiğiydi.
"Bu konuda çok heyecanlandık!" diyor Brunet. "Ama aynı zamanda düşündük, bu kültürde dışarıda, beynin dışında oluyor. Tabii ki, beynin içinde ne olduğunu görmek istedik."
Araştırma ekibi, aynı taramayı canlı farelerde de yaptı. Virüsü yaşlı farelerin beyinlerine enjekte ettiler ve CRISPR ile bazı genleri devre dışı bırakmalarını sağladılar. Bu kez 50 gen, 30’u yaşa özgü olanlardan olmak üzere test edildi.
Beş hafta sonra, farelerin beyinlerinden örnekler alarak bu "knockout" genlerin nöronlarda zenginleşip zenginleşmediğini incelediler. 50 genin 20’sinin, yaşlı farelerin nöronlarını başarılı bir şekilde artırdığı keşfedildi.
Şekerin yaşlanmadaki rolü
Bir gen, bilim insanları için özellikle ilgi çekici ve daha yakın araştırmalara konu olabilecek bir gen – bunun kapatılmasının bilişsel gerilemeyi engelleyebileceği umuluyor. Bu genin adı Slc2a4 ve glikoz taşıyan bir proteini üretir.
Peki, bu taşıyıcıyı kapatmak iyi bir fikir mi? Organizmaların enerji kaynağı olan glikoz ile hayati organlar arasındaki bağlantıyı koparmaz mı? Brunet, hayır diyor – en azından yaşlı nöral kök hücrelerinde. Aksine, bunun onlara yardımcı olabileceğini savunuyor.
Araştırmacılar, yaşlı nöral kök hücrelerine glikozu sınırladıklarında, bu durum hücrelerin daha genç hücreler üretmesini sağladı. Yaşlanan farelerin beyinlerindeki kök hücrelerde, genç farelere kıyasla daha fazla glikoz bulunduğunu keşfettiler. Brunet, bu fazla glikozun yaşlı beyinlerde sorun yaratabileceğini, bu yüzden onun ortadan kaldırılmasının iyi bir şey olabileceğini düşünüyor.
Brunet’e göre ilginç olan şey, glikoz taşıyıcı genini devre dışı bıraktıklarında, hücre kültüründe yaşanan değişikliğin, glikozun sınırlanmasından sonra da benzer şekilde gerçekleşmesiydi.
Aynı deney, canlı farelerde de yapılacak ve glikoz miktarının düşürülmesinin aynı etkiyi yapıp yapmayacağı test edilecek.
CRISPR ve insan beyinleri
Peki, bu bulgular insan beynine uygulanabilir mi? Beynimiz son derece karmaşık bir organ olup, 12.6 milyon kilometre (7 milyon mil) hacminde sinir ağına sahiptir – bu, Dünya ile Ay arasındaki mesafeden yaklaşık 40 kat daha uzun. Buna karşın, bir fare beyninin hacmi sadece 5.000 kilometre (3.107 mil) kadar.
Yine de, farelerde incelenen nöral kök hücreleri, insan beyninde de bulunuyor. Fonksiyonları tam olarak net olmasa da, Brunet, bu hücrelerin yaralanma onarımında önemli olabileceğini ve bu hücrelerin yeniden aktive edilmesinin beyin dayanıklılığını artırabileceğini belirtiyor.
Ancak heyecanlanmayın. Brunet, keşiflerin uygulamaya dönüşmesi için hala uzun bir yol olduğunu söylüyor.
"Temel keşifler ile potansiyel uygulama arasındaki birçok adım var," diyor Brunet. Yeni hücrelerin, yenilenmiş kök hücreler tarafından üretilen nöronların, beynin mevcut hassas yapısına zarar vermeden uyum sağlayıp sağlayamayacağı, en büyük engellerden biri.
Peki, gelecekte CRISPR terapileri insanlar için uygulanabilir mi? "Bir umut var, belki de çok kolay olmayacak."
https://www.sciencefocus.com/apple-news/crispr-brain-ageing
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder