DNA ve diğer moleküllerin infüzyonlarını sağlayan bir cihaz, farelerin yaralı bacaklarını yeniden sağlığına kavuşturdu.
Hücreleri başka tiplere dönüştürme veya “yeniden programlama” yeteneği, hasarlı kol ve organları yenilemek için umut oldu. Ancak mevcut yöntemler ya riskli ya da tesirsiz ve şu ana kadar da sadece laboratuar hayvanlarında denendi. Fakat, yeni bir teknoloji bu sınırlamaların üstesinden gelebildi. Araştırmacılar, bu yeni teknolojik yöntemi farelerin yaralı bacaklarını yeniden sağlıklı hale getirmek için kullandılar ve uygulanan tekniğin insanlar üzerinde test edilmesi için yeterince güvenli olduğunu iddia ettiler.
Hücreler, tipik olarak DNA, RNA ve proteinlerin karışımlarını kullanarak kendilerini yeniden programlarlar. En popüler yöntem ise virüsleri bir dağıtım aracı olarak kullanmaktır; ancak virüsler istenmeyen hücreleri enfekte edebilir, bağışıklık sisteminin tepki vermesine neden olabilir ve hatta hücreleri kansere dönüştürebilir. Toplu elektroporasyon olarak adlandırılan bir alternatif, tüm hücreleri, genetik materyale ve proteinlere izin vermek için zarlarında delik açan bir elektrik akımına maruz bırakır. Ancak bu yöntem onları strese sokabilir veya öldürebilir ve sadece küçük bir oran istenen hücre tipine dönüştürülebilir.
En Hasarlı Dokular Bile Eskisi Gibi Yepyeni
Ekim ayında Nature Nanotechnology‘de yayınlanan bir çalışmada açıklanmış olan doku nanotransfeksiyonu, tek tek hücrelere elektrik alanları uygulayan bir dizi küçük kanalı barındıran bir çip içermektedir. Ohio State Üniversitesi’nde kimya ve biyomoleküler mühendisi olan ve araştırmanın ortak yazarı L. James Lee, “Tüm hücreyi altüst eden geleneksel yöntemle kıyaslandığında, bu yöntemle hücre yüzeyinin yalnızca küçük bir alanını etkiliyorsunuz. Esasen küçük bir delik oluşturuyoruz ve hücreye DNA enjekte ediyoruz, böylece dozu kontrol edebiliyoruz” diyor.
Ohio Eyaletinde bir fizyolog olan Chandan Sen ve meslektaşları, cilt hücrelerini hızlı bir şekilde kan damarlarının ana bileşeni olan endotel hücrelere dönüştüren genetik bir karışım geliştirdi. Daha sonra bu tekniği, kanı akışına engel olan kopmuş atardamar yüzünden bacakları hasar görmüş fareler üzerinde kullandılar. Denemeler sonunda yeni kan damarları oluştuğu, kan akımının arttığı ve üç hafta sonra bacakların tamamen iyileştiği görüldü.
Ek olarak, dönüştürülmüş hücreler, daha derin dokuları hedefleyen hücre dışı keseciklerde (EV’ler) hücreleri yeniden programlayan maddeleri salgıladılar. Tedavi edilmiş farelerin derisinden alınan EV’lerin başka farelere enjekte edilmesi de çipin kendisi kadar etkili oldu.
Araştırmacılar, ayrıca farelerden alınan deri hücrelerini nöron benzeri hücrelere dönüştürdüler ve bu hücreleri felçten dolayı beyinleri hasar görmüş farelere naklederek, hayvanların zihinsel işlevlerini geliştirdiler. Çalışmada yer almayan Mainz’daki Johannes Gutenberg Üniversitesi’nde bir nörobiyolog olan Benedikt Berninger “esaslı bir kanıt olarak bu yaklaşım çok güzel. Asıl soru şu olmalı: [EV’lerin] sadece belirli hücreleri dönüştürmesini sağlayabilir miyiz?”
Ekip, bir yıl içinde insan deneklerle çalışmalarına başlamayı umuyor.
Kaynak: Scientific American
