USC Viterbi Mühendislik Okulu ‘ndan yapılan yeni araştırmalar, yaşlanma sürecinin nasıl çalıştığını anlamamızın anahtarı olabilir. Bulgular potansiyel olarak daha iyi kanser tedavileri ve alacakaranlık yıllarında insan sağlığını büyük ölçüde iyileştirebilecek devrim niteliğindeki yeni ilaçların önünü açıyor.
Hücrelerin yaşlanmasına neden olan nedir?
Kimya Mühendisliği ve Malzeme Bilimi Yardımcı Doçenti Nick Graham laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan Alireza Delfarah, yaşlanmaya odaklanmış ve hücrelerin kalıcı olarak yeni hücreler oluşturmayı bıraktığı doğal bir süreç üzerine odaklanmıştır. Bu süreç, artrit, osteoporoz ve kalp hastalığı gibi hastalıklarda görülen yaşa bağlı düşüşün anahtar nedenlerinden biridir.
Delfarah, “Yaşlanan hücreler, kendini yenileme veya bölme konusunda sınırsız potansiyele sahip kök hücrelerin tam tersidir” dedi. “Yaşlanan hücreler bir daha asla bölünemezler. Bu, hücre döngüsü tutuklanmasının geri dönüşü olmayan bir durumudur.”
Araştırma ekibi, yaşlanan hücrelerin, DNA’nın yapı taşları olan nükleotitler denilen bir kimyasal sınıf üretmeyi bıraktığını keşfetti. Genç hücreleri aldıklarında ve onları nükleotit üretmeyi bırakmaya zorladıklarında yaşlandılar.
Delfarah, “Bu, hücrelerin genç kalması için nükleotidlerin üretilmesinin zorunlu olduğu anlamına geliyor.” dedi. “Ayrıca, hücrelerin nükleotid sentezini kaybetmesini önleyebilirsek, hücrelerin daha yavaş yaşlanabilmesini sağlayabiliriz.”
Graham ekibi, güçlü bir şekilde çoğalan genç hücreleri inceledi ve bir hücre tarafından tüketilen besin maddelerinin farklı biyokimyasal yollara nasıl işlendiğini izlemek için hücreleri stabil izotoplarla etiketlenmiş moleküllerle besledi.
Scott Fraser ve laboratuarı, sonuçların 3B görüntüsünü geliştirmek için araştırma ekibiyle birlikte çalıştı. Görüntüler beklenmedik bir şekilde yaşlanmış hücrelerin genellikle iki çekirdeğe sahip olduğunu ve DNA sentezlemediklerini ortaya koydu.
Daha önce, yaşlanma öncelikle, hayvanlarda bağ dokusunu oluşturan en yaygın hücreler olan fibroblastlar olarak bilinen hücrelerde incelenmiştir. Graham ‘ın ekibi bunun yerine epitel hücrelerinde yaşlanmanın nasıl gerçekleştiğine, vücuttaki organların ve yapıların yüzeylerini kaplayan hücrelere ve çoğu kanserin ortaya çıktığı hücrelere odaklanıyor.
Yaşlanma en çok vücudun kansere karşı koruyucu bariyeri olarak biliniyor
Graham, yaşlanmanın en çok vücudun kansere karşı koruyucu bariyeri olarak bilindiğini söyledi: Hücreler kansere dönüşme riski olan hasarı sürdürdüğünde yaşlanmaya giriyor ve kanserin gelişmemesi ve yayılmaması için çoğalmayı durduruyorlar.
Graham,” Aynı zamanda yaşlanmayı, diyabet, kalp fonksiyon bozukluğu veya ateroskleroz ve genel doku fonksiyon bozukluğu gibi hastalıkları da teşvik ediyor” dedi. Graham, hedefin yaşlanmayı tamamen önlemek için olmadığını, çünkü kanser hücrelerini serbest bırakabileceğini söyledi.
“Ancak, diğer taraftan, sağlıklı yaşlanmayı ve daha iyi bir işlevi teşvik etmek için yaşlanan hücreleri çıkarmanın bir yolunu bulmak istiyoruz” dedi.
Graham, ekibin araştırmasının, gelişen hücrelerin yaşlanmayı engelleyebilecek ilaçların geliştirilmesi, senolitik alanında uygulamaları olduğunu söyledi. İnsan klinik denemelerinin hala erken aşamada olduğunu, ancak farelerle yapılan çalışmaların, yaşlanmış hücreleri ortadan kaldırarak farelerin daha verimli bir yaşam süresine sahip olduğunu gösterdi.
Graham, başarılı senolitik ilaçların tasarlanabilmesi için yaşlanan hücrelerle ilgili benzersiz olanı tanımlamanın önemli olduğunu, ilaçların normal yaşlanmayan hücreleri etkilemeyeceğini belirtti.
Graham, “Geldiğimiz yer yaşlanan hücre metabolizmasını incelemek ve yaşlanan hücrelerin nasıl benzersiz olduğunu anlamaya çalışmak, böylece bu metabolik yolların etrafındaki ilaç hedeflerini tasarlayabilirsiniz.” dedi.
Çeviri: Ülkü Güngör
Kaynak ve İleri Okuma:
- Alireza Delfarah, Sydney Parrish, Jason A. Junge, Jesse Yang, Frances Seo, Si Li, John Mac, Pin Wang, Scott E. Fraser, Nicholas A. Graham. Inhibition of nucleotide synthesis promotes replicative senescence of human mammary epithelial cells. Journal of Biological Chemistry, 2019; 294 (27): 10564 DOI: 10.1074/jbc.RA118.005806
Bunlar da ilginizi çekebilir:
Yaşlanma Karşıtı Tedavi İlk İnsan Deneyi Başarıyla Tamamlandı
Yaşlanmayı Tersine Çevirmede Yeni Umut: Beyindeki Kök Hücreler
Yaşlanmayı gösteren 9 biyolojik işaret belirlendi: Hücreler zombiye dönüşüyor
Biz bu bilgiyi zaten biliyorduk domuz çiftliklerinde yapılan araştırmalarda büyümeleri için sınırsız besin sağlanan deneklerde ölüm sebebi yaşlanma değilde kanser oldu. Kansere yakalanmaları dev gibi olan domuzlarda görülüyor ve denekler acı çeke çeke inleyerek ölüyorlardı, küçük baş hayvanlarda yapılan deneyde gh verilmiş denekler üzerinde kc metastazı gözlemlendi denek otopsilerinde hatta çoğunun kc parenkimi kostalara invaze halindeydi