Bilim insanları, hücreden hücreye gönderilen biyokimyasal sinyallerin, bu hücrelerin nasıl geliştiğini belirlemede önemli bir rol oynadığını kanıtlamanın bir yolunu buldular.
Hücrelere dair küçük bir arka plan bilgisi
• Vücuttaki tüm hücreler kök hücre olarak başlar.
• En basit ifadeyle, kan, kemik iliğindeki kök hücreler, oksijen taşıyan kırmızı hücreler, bağışıklık sistemi beyaz hücreleri veya kanamayı durdurmak için pıhtılaşan trombositler olmak üzere üç şekilde oluşur.
• Bilim insanları uzun zamandır hücreler arasındaki iletişimin onların kaderini etkileyebileceğini kabul ettiler, ancak büyük ölçüde bunu doğrudan incelemenin çok karmaşık olduğuna kanaat getirdiler.
• Hücreler, büyüme faktörleri, hormonlar veya diğer molekülleri ileri geri göndererek iletişim kurabilirler.
Son Gelişmeler
• USC Dornsife’den Kantitatif ve hesaplamalı biyoloji yardımcı doçenti ve doktora adayı Megan Rommelfanger, hücreden hücreye iletişimin kan kök hücrelerinin gelişme şeklini nasıl etkilediğini daha iyi anlamanın bir yolunu buldu.
• Bilim insanları, iletişim sürecinin kan hücresi türlerinin oluşumunu önemli ölçüde değiştirebileceğini keşfettiler.
• Ayrıca hücreler arasındaki mesafenin önemli olduğunu buldular.
MacLean, “İletişim sürecinin kan hücresi türlerinin oluşumunu önemli ölçüde değiştirebileceğini ve birbirine daha yakın olan hücrelerin birbirlerinin kaderi üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olduğunu keşfettik.” dedi.
İhtilaflı bir konu çözüldü
Hangi erken faktörlerin bir hücreyi 3 oluşum yolundan birine soktuğunu belirlemeye çalışan araştırmacılar, hücre içindeki rastgele dalgalanmaların hangi yolun seçileceğine karar vermek için yeterli olup olmadığını merak ettiler. Pek çok model öyle olduğunu öne sürdü, ancak son zamanlardaki çığır açan araştırmalar, rastgele dalgalanmaların yeterli olmadığını, başka bir şeyin hücreleri kaderlerine doğru yönlendirdiğini gösterdi.
MacLean ve Rommelfanger’ın geliştirdikleri model, tartışmaya tamamen son verecek gibi görünüyor. Hücreler arası iletişimin aslında hücreleri belirli bir forman iten belirleyici faktör olabileceğini gösteriyorlar.
Bu gelişmenin önemi
• Araştırma, kök hücreleri anlamaya odaklanırken, bilim insanlarının kanserin nasıl ortaya çıktığını anlamasına yardımcı olabilir.
• Örneğin lösemi tipleri, belirli beyaz kan hücreleri kontrolsüz bir şekilde büyümeye ve birikmeye başladığında gelişir.
• Hücreleri kansere doğru iten faktörlerin belirlenmesi, önleme ve tedavi için yeni yollar açabilir.
Araştırma, kemik iliği nakli gibi kanser tedavilerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
• Başarısına rağmen, bilim adamları ve klinisyenler BMT’nin nasıl çalıştığından hala tam olarak emin değiller.
MacLean, “Çalışmamızın da gösterdiği gibi, kök hücre kaderi kararlarını daha iyi anlamak, bu hastalıklar için klinik sonuçları iyileştirmek için yeni bilgiler sağlayabilir.” dedi.
Kandan daha fazlası
Bu yeni modelin kan sisteminin ötesinde önemli etkileri var.
MacLean, “Modelimiz geniş çapta uygulanabilir, bu nedenle diğer hücre türleri üzerinde çalışan araştırmacılar, diğer hücreler için hücreden hücreye iletişimin ne kadar önemli olabileceğini öğrenmek için bunu uygulayabilir” dedi.
Sonra ne olacak?
MacLean, hücreden hücreye iletişimin hücre kaderini belirlemedeki rolünün henüz başlangıç aşamasında olduğunu söylüyor, ancak daha ileri deneyler – ve bu yeni veri türlerini karmaşık modellerle entegre etmek için gelecekteki teknolojiler – anlayışın genişletilmesine yardımcı olacaktır.
Ek olarak ekip, hücre kaderi kararlarında yer alan ve genel teorik modellerini daha da ilerletmesi gereken anahtar genlerin düzenlenmesini incelemek için yöntemler geliştiriyor.
Kaynak: Megan K. Rommelfanger ve diğerleri, Tek hücreli çözümlenmiş hücre-hücre iletişim modeli, hematopoezde soy bağlılığını açıklar, Development (2021). DOI: 10.1242/dev.199779
