Bağışıklık sisteminin çalışma mekanizmaları aydınlandıkça araştırmacılar, hücresel mimari hakkında bilgi sağlayacak devrim niteliğinde teknikler geliştirmektedirler. Bunlar hücre yapısı hakkında bilgi edinmenin yanında yeni tıbbi uygulamalarda kullanılan tekniklerdir. Böyle bir teknikte, araştırmacılar, lenfositlerin içinden, antikorları belirli bir tipteki hücrenin üzerindeki antijenik bir bölgeye, hücre içindeki özel bir yapıya ya da başka bir belirli maddeye özgün olarak bağlanan tek bir lenfosit tipini -tipik olarak bir B lenfositini- seçerek klonladılar. Monoklonal antikor teknolojisi olarak tanımlanan bu metot, hücre içindeki bütün tübülinlerin ya da sodyum potasyum pompalarının, mitokondrinin Fl komplekslerinin, RNA polimerazların yerini belirlemekte kullanılabilir yani bu yöntemle, hücre içindeki dağılımı ve işlevi henüz tam olarak anlaşılamamış olan binlerce enzimden herhangi biri araştırılabilir. Pek çok bakımdan paha biçilmez olan bu tekniği geliştiren bilim adamları Cambridge’de British Medical Research Council’den Cesar Milstein ile Basel Institute of Immunology’den George J. F. Kohler, 1984 yılında çalışmalarından ötürü Nobel Ödülü ile onurlandırıldılar.
Belirli bir maddeye özgün olan bir antikor klonu elde etmek için araştırmacılar önce, bu maddeyi kimyasal madde ya da hücreyi bir fareye injekte ederler. Kısa zamanda farede, yabancı hücre veya kimyasal üzerindeki birçok değişik antijene özgü çok çeşitli antikorlar üreten B lenfositlerinin sayısında belirgin artış olur. Bu lenfositlerin büyük çoğunluğu, birçok değişik yabancı hücreye ya da kimyasal maddeye özgünlük gösteren çeşitli antikorlar üretirler, ancak bunlardan pek azı tesadüfen sadece injekte edilen yabancı maddeye özgü antikor üreten lenfositler olacaktır. Eğer lenfosit topluluğu içinden yalnızca bu lenfositler seçilebilirse ve fareden dışarı alınabilir ve kültür ortamında çoğaltılabilirse, bunlar sürekli olarak arzu edilen tek antikoru üreten bir kaynak oluşturacaktır.Fakat burada iki ana problem vardır: özgün antikor üreten hücrelerin diğerlerinden ayrılması gerekir ve bunlar çoğaltılmalıdır. Gerçek klonlama yönteminde, ikinci sıradaki sorun önce çözülür. Normal hücrelerin, kanser hücrelerinin ölümsüzlüğüne karşın belirli sayıda bölünme geçirerek yaşlanan ve ölen hücreler olduğunu hatırlayınız.
Şu halde lenfositler kanserleştiği taktirde, bu hücreler sınırsız bir şekilde çoğalacaktır. Yani deneyin bu aşamasında yapılacak işlem, karışık lenfosit topluluğundaki hücreleri kanserleşmiş B hücreleri ile birleştirmektir. Kanser hücreleriyle birleşmeyi başaran hücreler ölümsüz hale gelir ve hibridoma hücreleri olarak adlandırılırlar.
Ancak geride hala seçilim problemi vardır. Önce hibridoma hücreleri seçilerek diğerleri elimine edilmeli sonra da istenen antikoru üreten hücreler seçilmelidir. Elimine etme işlemi nispeten basittir. Farenin hibridleşmemiş lenfositleri belirli bölünme sayısını tamamladıklarında zaten ölür. Milstein ve Kohler hibridleşmemiş kanserli lenfositleri ayırdetme gibi daha da büyük olan bir sorunu; temel sentez yollarından birini kaybetmiş bir hücre soyu kullanmak suretiyle çözdüler. Bu kanser hücreleri kendi üretemedikleri maddeyi içermeyen bir büyüme ortamında kültüre edildiklerinde ölürler.
Sonuçta, yalnızca hibridomalar yani kanser hücrelerinden aldıkları genle ölümsüzleşen ve fare hücresinden gelen genle de ortamda bulunmayan besin maddesini sentezleyebilen hücreler yaşamaya devam eden hücrelerdir. Bundan sonraki işlem basamakları; hibridoma hücrelerinin her birini olabildiğince ayırmak ve tek tek kültüre alarak çoğaltmak ve her kültürü antijen ilavesiyle test etmektir. Bu hücre kültürlerinden hangisi istenen antijene özgün antikorlar üretiyorsa, bu kültür kabında antijen-antikor bağlanması yoluyla oluşan kümeleşmeler gözlenecektir.
Bu hücreler, artık daha öte kültüre edilerek belirli bir antijene özgü antikor üreten ölümsüz ve devamlı bir kaynak elde edilir. Son zamanlarda araştırmacılar gerçek bir güç aktarımı olayı gerçekleştirmişler ve belirli hibridoma hücrelerinden antikor genlerini bitkilere ve (lambda fajı yardımıyla) E. coli’ye nakletmişlerdir. Bu gelişme antikorların çok daha süratli ve ucuz olarak elde edilmesini sağlamıştır. Araştırmacılar monoklonal antikorları, belirli hücreleri, hücresel yapıları ya da kimyasal maddeleri işaretlemekte kullanmaktadırlar. Bunun için antikor molekülleri bir floresan boya ile, ferritin gibi elektron yoğun bir madde ile ya da radyoaktif bir belirteçle işaretlenir. İşaretlenmiş antikor hedefine ulaştığında, antijenin yeri ışık mikroskobuyla, elektron mikroskobuyla ya da çeşitli radyoizotop analizlerinden herhangi biri ile belirlenebilir. İşaretlenmiş antikor, bunların dışında seçici olarak yıkıma uğratmak üzere belirli kanser hücrelerini tespit etmekte kullanılabilir; buna bir örnek, over kanser hücrelerinin ferritine bağlanmış antikorlarla işaretlenmesi ve ardından ferritine özgü T hücreler tarafından yokedilmesidir. Sonuç olarak monoklonal antikor teknolojisi hem temel bilim araştırmaları açısından hem de tıbbi uygulama alanları açısından büyük bir kullanım potansiyeline sahiptir.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç