Embriyolar Biyolojik Saatlerini, Gelişimin Başlarında Tersine Çeviriyor!
Bir araştırma sonucu; hem fare hem de insan embriyolarının, biyolojik yaşlarını gelişim sırasında sıfırlandığını gösteriyor.
İnsanlar yaşlandıkça, zamanla hasar gören tüm hücrelerimiz de yaşlanır. Ancak, yavrularımızın neden bu değişiklikleri miras almadığı bir çocuğu doğumdan önce bile etkili bir şekilde yaşlandırması bir gizem olmuştur. MIT’de yumurta veya sperm gibi germ hattı hücrelerinin ölümsüzlüğünü inceleyen gelişimsel biyolog Yukiko Yamashita, “Doğduğunuzda, anne babanızın yaşını miras almazsınız” diyor.
Uzmanlar bir zamanlar germline hücrelerinin yaşlanmayacağını düşündüler zamanın ilerlemesinden bir şekilde korunmuştu. Ancak araştırmalar, yumurta ve spermde yaşlanma belirtileri göstererek bu fikri çürüttü. Bu nedenle araştırmacılar, germline hücrelerinin gebe kaldıktan sonra yaşlarını sıfırlayabileceğini ve herhangi bir hasarı tersine çevirebileceğini varsaydılar.
Yeni bir çalışmada, bilim insanları bu gençleşme hipotezini destekleyen kanıtları açıklıyor. Hem fare hem de insan germ hattı hücreleri, bir embriyonun gelişiminin erken aşamalarında biyolojik yaşlarını sıfırlıyor gibi görünüyor. Araştırmacılar, 25 Haziran’da Science Advances’te yer alan habere göre, bir embriyonun rahme tutunmasından sonra gerçekleşen bir gençleşme dönemi, büyüyen embriyoyu “sıfır noktası ” olarak adlandırılan en genç biyolojik yaşına getiriyor.
Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde çalışmaya dahil olmayan gelişimsel bir biyolog olan Vittorio Sebastiano, germ hattı hücrelerinin yaşlanmayı nasıl tersine çevirdiğini anlamak, araştırmacıların artrit veya Parkinson gibi yaşa bağlı hastalıklar için tedaviler geliştirmelerine yardımcı olabileceğini söylüyor. Bu tür hastalıklarda bazı hücreler hasara bağlı olarak işlevsiz hale gelebilir. Bu hücrelerin yaşını sıfırlamak, sorun yaratmalarını önleyebilir.
Sebastiano, bu gençleşme döneminin “normal hücrelerde benzer gençleşme süreçlerini temel olarak teşvik etmeye çalışmak için bir şekilde kaldıraçlı ve gasp edilebilir” olduğunu söylüyor.
Harvard Tıp Okulu ve Boston’daki Brigham ve Kadın Hastanesi’nde yaşlanma üzerine çalışan biyokimyacı ve genetikçi Vadim Gladyshev ve meslektaşları, gelişimin ilk aşamalarında fare embriyolarının yaklaşık yaşlarını tahmin etmek için moleküler saatler kullandılar. Saatler, hücreler yaşlandıkça veya kirlilik gibi şeylere maruz kaldıkça DNA üzerindeki epigenetik değişiklikleri, kimyasal etiketleri ölçer. Bu tür etiketler, bir genin etkinliğini değiştirebilir ancak genin içerdiği bilgileri değiştiremez.
Bilim insanları, zamanı yıl olarak gösteren kronolojik yaşların aksine, hücrelerin işlevine ve sağlığına atıfta bulunan embriyoların biyolojik yaşlarını inceliyorlardı. Araştırma grubu, epigenetik değişiklikleri izleyerek, döllenmenin hemen ardından hücre bölünmesinin ilk aşamalarında fare embriyolarının yaşının sabit kaldığını buldu. Ancak gelişmeye yaklaşık 6,5 ila 7,5 gün sonunda, bir embriyonun rahme tutunmasından sonra, embriyoların ortalama biyolojik yaşı düştü. Bu olay hücrelerin bir tür gençleşme olayından geçtiğinin bir işareti olarak kabul edildi. Araştırmacılar, bir fare embriyosunun sıfır noktasının döllenmeden 4,5 ila 10,5 gün sonra olabileceğini söylüyor. Gelişimin bir noktasında, kesin nokta hala belirsiz olsa da fare embriyolarının biyolojik yaşı daha sonra tırmanmaya (büyümeye) başladı.
Gladyshev, insan embriyolarının gelişimin en erken aşamalarında incelenmesinin yasak olduğunu, bu nedenle insanlar için benzer verilerin bulunmadığını söylüyor. Ancak, gelişme aşamasında fare embriyolarından biraz daha ileride olan bazı insan embriyoları hemen yaşlanmadı, bu da insanlarda benzer bir sürecin gerçekleştiğine dair bir ipucu veriyor.
Sebastiano; “Çalışma ilk adımdır ve cevaplardan daha fazla soru ortaya çıkarır, ki bu harika” diyor. Bu sorulardan bazıları: Hücreleri yaşlarını sıfırlamaya iten mekanizma nedir? Süreci yönlendiren belirli genler var mı? Bütün canlılar bu şekilde mi gençleşir?
Yine de, çalışmaya dahil olmayan Yamashita, sonuçları yorumlama konusunda dikkatli olmak için nedenler olduğunu söylüyor. Epigenetik değişikliklerin hikayenin yalnızca bir parçası olması mümkündür, bu nedenle yalnızca onlara güvenmek yanlış hesaplamalara yol açabilir. Bir hücrenin biyolojik yaşıyla bağlantılı diğer faktörler, örneğin; bir hücrenin belirli genlerin birden fazla kopyasına sahip olup olmadığını içerir. Sonuç olarak, epigenetik değişiklikleri ölçen saatler, germ hattı hücreleri için kesin “sıfır noktası”nı tam olarak belirleyemeyebilir. Yamashita, gelecekteki çalışmaların hücrelerin yaşını ölçmeye yardımcı olan diğer fenomenleri ortaya çıkarabileceğini söylüyor.
Yazan: İlknur YEŞİLYURT
Kerepesi ve ark. Epigenetik saatler, embriyogenez sırasında yaşlanmayı takip eden bir gençleşme olayını ortaya çıkarır. Bilim Gelişmeleri.