İnsan kök hücrelerini insülin üreten hücrelere dönüştürmek için yeni bir teknik, farelerde yapılan bir deneyde görülen sonuçlar insanlarda başarıyla çoğaltılabilirse, gelecekteki diyabetik tedaviler için büyük umut vaat edebilir.
Bir çalışmada, araştırmacılar insan pluripotent kök hücrelerini (hPSC’ler) insülin yapan pankreas beta hücrelerine koaksiyel hale getirmenin yeni bir yolunu buldular. Bu insülin üreten hücreler, akut bir diyabet formuna sahip olan farelere nakledildiğinde, durumları hızla iyileşti.
Washington Üniversitesi’nden biyomedikal mühendisi Jeffrey R. Millman, bu farelerin desilitre kan başına 500 miligramdan fazla kan şekeri değeri (ki bu bir insan için ölümcül olabilir.) ile çok şiddetli diyabete sahip olduklarını söyledi.
“Farelere insülin salgılayan hücreler verildiğinde, iki hafta içinde kan şekeri seviyeleri normale döndü ve aylarca bu şekilde kaldı.”
Pluripotent kök hücreler esasen boş, farklılaşmamış hücrelerdir ve tüm vücutta bulunan diğer hücre türlerine dönüşebilirler. Bu potansiyeli diyabetik bağlamda kullanmak, araştırmacıların, diyabetlilerin eksik olduğu insülin üreten hücreler haline gelmeleri için kök hücrelerini değiştirmenin, yüksek kan şekerini kontrol etmelerine ve sağlıklı kalmalarına yardımcı olabileceği anlamına geliyor.
Millman’ın laboratuvarı da meşguldü. 2016 yılında, glikoza tepki olarak işlev gören tip 1 diyabetli hastalardan türetilen insülin salgılayan hücreler üretmek için bir yol tasarladılar. Birkaç yıl sonra, kök hücre kaynaklı pankreatik beta hücrelerinde insülin salgılanmasının seviyesini nasıl artıracağını öğrendiler.
Yeni çalışmada, başka bir zorlukla mücadele ettiler
Boş hücreler başka tür istenmeyen hücrelere farklılaştığında, bu süreçlerde üretilen ‘hedef dışı’ hücre miktarını azaltmak.
Millman, “Bir insan kök hücresini insülin üreten bir beta hücresine (veya bir nöron veya kalp hücresine) dönüştürmeye çalışırken karşılaştığınız genel bir sorun, istemediğiniz diğer hücreleri de üretmenizdir.” Diyor.
“Beta hücreleri durumunda, diğer pankreas hücreleri veya karaciğer hücreleri alabiliriz.”
Araştırmacılar, bu ‘hedef dışı’ hücreler zararlı olmadığını, ancak daha az terapötik açıdan alakalı hücrelerle çalıştığınız takdirde, kök hücre tedavilerinin iyileştirici etkisini sınırlayan glikoz kontrolü gibi amaçlar için de işlevsel olmadığını açıkladılar.
Bununla birlikte, yeni bir teknik şimdi hücre farklılaşmasını hedef alabilir. Yeni çalışmada ekip, kök hücreleri pankreatik hücrelere doğru yönlendiren transkripsiyon faktörlerinin, çeşitli protein liflerinin mikrofilamentlerinden oluşan bir tür iskelet görevi gören hücrelerin destek yapısı olan hücrenin hücre iskeleti durumuna bağlı olduğunu buldu.
Bu proteinlerden birine hücresel fonksiyonda önemli bir rol oynayan aktin denir ve sonuç olarak hücre farklılaşması da ortaya çıkar.
“Hücre-biyomateryal etkileşimlerinin ve aktin hücre iskeletinin durumunun manipüle edilmesinin endokrin transkripsiyon faktörü ekspresyonunun zamanlamasını ve pankreatikprogenitörlerin kök hücreden türetilen beta hücrelerine farklılaşma yeteneğini değiştirdiğini bulduk.”
Daha fazla beta hücresi üretebildik
Başka bir deyişle, ekibin fare modeli geçecek bir şeyse, aktin hücre iskeletini kontrol ederek insülin üreten hücrelerin üretimini ve kök hücre tedavilerinin geleceği için bu bağlantıları iyi yapabilme yeteneğini daha verimli bir şekilde sağlayabiliriz.
Millman, “Daha fazla beta hücresi üretebildik ve bu hücreler farelerde daha iyi işlev gördü. Bunların bazıları bir yıldan fazla bir süre boyunca tedavi edildi. Hücre nakli yapılmayan kontrol hayvanlarının ölümleri kesildi, ki bu indüklenen diyabetlerinin şiddetiydi. ’’
Hepsi bu değil. Aynı sito-iskelet manipülasyonları, karaciğer, yemek borusu, mide ve bağırsak hücreleri de dahil olmak üzere diğer hücre türlerinin farklılaşmasını daha iyi kontrol etme potansiyeli gösterdi. Öyleyse, teknik sadece diyabet için değil, diğer patolojiler için kök hücre tedavilerini artırabilir.
Elbette, henüz yeni bir yöntem olduğundan ve yalnızca hayvanlarda test edildiğinden aceleci davranıp hata yapmamalıyız. Araştırmacıların da vurguladığı gibi, bu tür deneysel tedavi ile insanları iyileştirebilmemiz için çok gidilecek çok yolumuz var.
Bununla birlikte, sonuçlar kesinlikle umut verici ve tam olarak bunu yapabileceğimiz bir geleceğe yol açabilir gibi görünüyor.
“Bir bütün olarak çalışmamız, hücre iskeleti dinamiklerinin, endodermal hücre kaderini düzenlemek için çözünür biyokimyasal faktörlerle sinerjik olarak çalıştığını ve farklılaşma sonuçlarını iyileştirmek için yeni fırsatlar açıldığını vurgulamaktadır.”
Bulgular Nature Biotechnology dergisinde yayınlanmıştır.
Çeviri: Hacer Sezgin
Bunlar da ilginizi çekebilir:
