Yıllarca evrimin bizi bu konuda yeteneksiz bıraktığını düşündük. Ama Amerikalı bilim insanlarının fareler üzerinde yaptığı son araştırma, acı gerçekle bizi yüzleştirdi: Meğer yeteneksiz değilmişiz, sadece hücrelerimiz biraz üşengeçmiş!
SEMENDERLER BUNU YILLARDIR YAPIYOR, BİZ DAHA YENİ UYANDIK: İÇİMİZDEKİ TEMBEL HÜCRELERİN SIRRI
Texas A&M Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, dışarıdan hiçbir kök hücre takviyesi yapmadan, sadece vücudun kendi hücrelerine iki özel proteinle sinyal göndererek farelerin kesik parmaklarını yeniden büyütmeyi başardılar. Üstelik işin içine meşhur gen makası CRISPR da girince, memeli hücrelerinin içinde semenderlere taş çıkartacak gizli bir “yenilenme” butonunun saklandığı ortaya çıktı. Evet, farelerde yeniden büyüyen parmaklar ilk etapta biraz yamuk yumuk ya da orijinalinden küçük oldu ama işin içinde kemiğinden bağına kadar her şey mevcuttu. Anlayacağınız, o muazzam tamir kapasitesi milyonlarca yıldır içimizde bir yerlerde “gizli modda” bizi bekliyormuş. Laboratuvardan gelen bu sinyaller, yakında vücudumuzun o alelacele yara izi bırakma kolaycılığına son verebilir!
Kaybedilen bir uzvu yeniden oluşturma yeteneği, hayvanlar aleminin en büyük biyolojik gizemlerinden biridir. Semenderler ve aksolotlar, bir uzuv kaybettikten sonra sadece kasları ve deriyi değil, kemikleri, eklemleri ve sinirleri de yeniden oluşturabilirler. Ancak insanlar da dahil olmak üzere memelilerde, bir uzuv kaybı, bir yara izi şeklinde yeniden oluşumla sonuçlanır. Bununla birlikte, Amerikalı bilim insanlarının yeni araştırmaları, bu yeteneğin memeli vücutlarında tamamen ortadan kalkmamış olabileceğini, sadece “kapanmış” olabileceğini öne sürüyor.
Texas A&M Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, özel iki aşamalı bir yöntem kullanarak farelerde kesilmiş ayak parmaklarının kısmen yeniden büyümesini sağladılar. Nature Communications dergisinde yayınlanan sonuçlar, memeli hücrelerinin belirli koşullar altında semenderlerin kullandığına benzer bir rejenerasyon sürecini yeniden aktive edebileceğini gösteriyor.
YARA İZİ Mİ, YOKSA YENİ BİR UZUV MU?
Normal bir yaralanmada, vücut hasar gören bölgeyi mümkün olduğunca çabuk kapatmaya çalışır. Yara dokusunun oluşumundan sorumlu hücreler olan fibroblastlar devreye girer. Bu, kanamaya ve enfeksiyona karşı etkili bir savunmadır, ancak aynı zamanda vücut, eksik vücut parçasının tam olarak onarılması olasılığını da “engeller”.
Bu nedenle bilim insanları bu doğal süreci değiştirmeye çalıştılar. Hücrelere özel sinyaller gönderen iki protein kullandılar. İlki fibroblast büyüme faktörü FGF2 idi. Bu faktör fibroblastları yeniden programlayabilir ve onları rejenerasyona yönlendirebilir. Daha sonra, rekonstrüktif cerrahiden de bilinen BMP2 proteinini uyguladılar. Bu proteinin rolü, hücrelere ne oluşturacaklarını söylemekti; yani kemikler, bağlar, tendonlar veya eklem yapıları.
YENİ BİR UZUV İÇİN GEÇİCİ TEMEL
Tüm sürecin kilit noktası, blastema adı verilen yapının oluşumuydu. Bu, yeni bir uzvun büyümesi için biyolojik temel görevi gören geçici bir hücre kümesidir. Semenderler kaybettikleri vücut parçalarını yenilemek için blastemayı kullanırlar.
Bilim insanlarına göre, bu yeni deney bu nedenle temel bir ilerleme niteliğinde. İlk kez, farelerde basit yara iyileşmesinden ziyade gerçek rejenerasyona daha çok benzeyen bir süreci aktive etmeyi başardılar. Ancak farelerde yeniden büyüyen parmaklar kusursuz değildi. Bazıları deforme olmuş veya orijinal parmaklardan daha küçüktü. Bununla birlikte, kemikler ve bağ dokuları da dahil olmak üzere tüm temel anatomik parçaları içeriyorlardı.
YENİLENME YETENEĞİ HİÇBİR ZAMAN TAMAMEN ORTADAN KAYBOLMAMIŞ OLABİLİR
İlginç olan bir diğer nokta ise araştırmacıların rejeneratif tıpta oldukça yaygın bir yaklaşım olan dışarıdan alınan kök hücreleri kullanmamış olmaları. Bunun yerine, vücutta doğal olarak zaten mevcut olan hücrelerle çalıştılar.
Bilim insanlarına göre, bu durum memeli hücrelerinde yenilenme yeteneğinin hala mevcut olabileceğini gösteriyor. Sadece vücut normalde bu yeteneği aktive etmiyor. Çalışmanın ortak yazarı Larry Suva, “Yenilenme kapasitesi ortadan kaybolmadı, sadece gizlendi” diyor.
Ulusal Bilimler Akademisi Bildirilerinde yayınlanan bir başka çalışma da benzer bir sonuca varmıştır. Bilim insanları aksolotlarda ve farelerde rejenerasyonu incelediler. Doku yenilenmesinde kritik bir rol oynadığı görünen SP6 ve SP8 adlı bir çift gen keşfettiler. Araştırmacılar, aksolotlarda SP8 genini silmek için CRISPR teknolojisini kullandıklarında, hayvanlar kemiklerini düzgün bir şekilde yenileme yeteneklerini kaybettiler. Aynı etkiyi farelerde de gözlemlediler. Daha sonra genetik modifikasyon yoluyla rejeneratif yeteneklerin bir kısmını geri kazandırabildiler.
Benzer deneyler yalnızca hayvanlar üzerinde test edilmiş olsa da, uzmanlar bunun son derece umut vadeden bir araştırma alanı olduğunu söylüyor. Potansiyel kullanım alanları, tüm uzuvların yeniden büyümesinin ötesine geçiyor. Aynı mekanizmalar, büyük yaraların iyileşmesini hızlandırabilir, hasarlı dokuyu onarabilir veya yaralanmalar ve ameliyatlardan sonra oluşan yara izlerini azaltabilir.
