Kanın fidanlığı: Kök hücreler vücudun bağışıklık tepkisini nasıl sakinleştirir?

Özet: Kanımız, bir öncü tip olan kan kök hücresinden farklı aşamalardan geçerek gelişen birçok hücre tipinden oluşur. Uluslararası bir araştırma ekibi şimdi insanlarda kan hücrelerinin gelişim yollarını araştırdı. Sonuçlar bir sürpriz ortaya çıkardı: Kök hücreler bile vücuttaki enflamatuar ve bağışıklık tepkilerinin aktivasyonunu baskılamalarını sağlayan yüzey proteinlerine sahiptir. Bu bulgu özellikle lösemi tedavisi için uygulanan kök hücre nakilleri için önemlidir.

Ayrıntılı Açıklama

Kanımız, bir öncü tip olan kan kök hücresinden farklı aşamalardan geçerek gelişen birçok hücre tipinden oluşur. Universitätsmedizin Frankfurt ve Goethe Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi şimdi insanlarda kan hücrelerinin gelişim yollarını araştırdı. Sonuçlar bir sürpriz ortaya çıkardı: Kök hücreler bile vücuttaki enflamatuar ve bağışıklık tepkilerinin aktivasyonunu baskılamalarını sağlayan yüzey proteinlerine sahiptir. Bu bulgu özellikle lösemi tedavisi için uygulanan kök hücre nakilleri için önemlidir.

Her saniye, bir yetişkin yaşlanan ya da ölen kan hücrelerinin yerine yaklaşık beş milyon yeni kan hücresi üretir; bu da kan sistemini son derece rejeneratif bir organ haline getirir. Bu yeni kan hücreleri kemik iliğinde kan kök hücreleri olarak bilinen özelleşmemiş hücrelerden oluşur. Bu kök hücreler birkaç ara aşamadan geçerek oksijen taşıyan eritrositlere, kanı pıhtılaştıran trombositlere ve bağışıklık savunmasını düzenleyen büyük beyaz kan hücreleri grubuna dönüşür. Farklılaşma olarak bilinen bu süreç, tüm hücre tiplerinde olgun kan hücrelerinin dengeli bir şekilde üretilmesini sağlamak için hassas bir şekilde düzenlenmelidir.


Universitätsmedizin Frankfurt/Goethe Üniversitesi, Göteborg Üniversitesi ve Pamplona Üniversite Hastanesi'nden bilim insanlarından oluşan uluslararası bir ekip, Universitätsmedizin Frankfurt Tıp II Bölümü'nden Prof. Michael Rieger liderliğinde, insan kan kök hücrelerinin tüm özelleşmiş kan hücresi tiplerine farklılaşma yollarını moleküler olarak çözdü. Araştırma ekibi, son teknoloji dizileme yöntemlerini kullanarak 62.000'den fazla tekil hücrede gen ve protein ifade kalıplarını belirledi ve elde edilen verileri yüksek performanslı bilgi işlemle analiz etti.


"Kök hücrelerdeki moleküler süreçlere genel bir bakış elde edebildik ve kök hücreler ile kemik iliği çevreleri arasındaki karmaşık etkileşim için çok önemli olan yeni yüzey proteinleri keşfettik" diyen Rieger, şöyle devam ediyor: "Bu bize, bir kök hücrenin benzersiz özelliklerinin tam olarak ne olduğu ve hangi genlerin kök hücre farklılaşmasını düzenlediği konusunda ayrıntılı bilgiler sağlıyor. Laboratuvarımda yeni kurulan bu teknoloji, sağlık araştırmalarında çözülmemiş pek çok soruya olağanüstü bir hassasiyetle yanıt verecek."


Araştırmacılar beklenmedik bir bulguya ulaştılar: Çalışmanın ilk yazarı olan doktora öğrencisi Tessa Schmachtel, "Kan kök hücrelerinin yüzeyinde PD-L2 adı verilen bir protein bulduk; bu proteinin, aktivasyonlarını ve çoğalmalarını önleyerek ve sitokin adı verilen iltihaplı maddelerin salınımını engelleyerek savunma hücrelerimiz olan T hücrelerinin bağışıklık tepkisini baskıladığını biliyoruz" diye özetliyor.


Biyolog Schmachtel, PD-L2'nin muhtemelen bağışıklık aracılı hasarı önlemeye yaradığını belirtiyor: "Bu, kök hücreleri reaktif T hücrelerinin potansiyel saldırılarından korumak için özellikle önemlidir ve muhtemelen akraba olmayan donörlerden alınan greftlerle yapılan kök hücre nakillerinde kilit bir rol oynamaktadır. PD-L2, vücudun nakledilen kök hücrelere karşı bağışıklık tepkisini azaltmaya yardımcı olabilir."


Rieger'e göre: "Çığır açan keşifler ancak Frankfurt Üniversitesi'nde uygulandığı gibi doktorlar, bilim insanları ve biyoinformatikçiler arasında yakın disiplinler arası işbirliği temelinde ve uluslararası ağlar kurularak yapılabilir."

Kaynak: Goethe University Frankfurt