Araştırmacılar, iç kulakta bulunan tüylü hücreleri harekete geçirebilen ilaç kombinasyonu elde ettiler.
İç kulakta bulunan binlerce tüy hücresi ses dalgalarını algılar ve onları konuşma, müzik ve diğer günlük sesleri duymamıza izin veren sinir sinyallerine dönüştürür. Bu hücrelerin zarar görmesi 48 milyon Amerikan vatandaşını etkileyen işitme kaybının başlıca nedenlerinden biridir.
İnsanlar doğduklarında tek kulaklarında yaklaşık 15.000 tüylü hücre bulunur ve bu hücreler bir kez zarar gördüğünde kendini yenileyemez. Ancak, Brigham ve Kadın Hastanesi (BWH), MIT (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü), Massachusetts Göz ve Kulak Kliniği ve Harvard Tıp Fakültesi araştırmacıları, ilaç kombinasyonu ile kulaktaki hücre öncüllerinin (diğer adıyla destekleyici hücrelerin) popülasyonunu genişleten ve onları tüy hücreleri haline getirerek işitme kaybını engelleyici potansiyel tedavi yöntemi sunan yeni bir yol keşfettiler.
Çalışmanın önemli yazarlarından biri olan Prof. Dr. Robert Langer’a (David H. Koch Enstitüsü, Koch Bütünleştirici Kanser Araştırması Enstitüsü üyesi, MIT) göre, “İnsanlar yaş aldıkça işitme kaybı önemli bir sorun haline geliyor ve bu ihtiyacın karşılanmasına yönelik çok fazla adım günümüze kadar atılmadı, bu tamamen yeni bir yaklaşım”.
Hücrenin Yenilenmesi
Gürültüye maruz kalma, yaşlanma, bazı antibiyotikler ve kemoterapi ilaçları tüylü hücrenin ölümüne yol açabilir. Bazı hayvanlarda bu hücreler yenilense de insanlar için bu durum söz konusu değildir.
Araştırma ekibi, bağırsak astarının hücrelerini konu alan bir yayını baz alarak tüylü hücrelerin yenilenmesine olanak sağlayan bir çalışma başlattı. 2013 yılında yayınlanan Karp, Langer, Yin ve diğer arkadaşlarının yer aldığı çalışmada, büyük miktarda gelişmemiş bağırsak hücresi üretildiği ve onları ayırt etmek için çeşitli moleküller ile etkileştirilerek uyarıldığı rapor edildi.
Bu çalışmada, ekip, kulak salyangozunda (koklea) bulunan hücrelerin yapısal desteğinin bağırsak kök hücrelerinde yer alan aynı yüzeydeki proteinlerin bazıları ile açıklanabileceğini farketti. Böylelikle, araştırmacılar benzer yaklaşımın bu destekleyici hücrelerde işe yarayıp yaramayacağını incelemeye karar verdiler.
Laboratuvar ortamında yetiştirdikleri farenin kokleasındaki hücreleri uyarmak için çeşitli moleküller ile hücreleri hızla çoğaltan Wnt yolağı kullandılar. Yin ise, destekleyici hücrelerin aktivasyonu için küçük molekül kullanmayı tercih ettiklerini, böylece onların proliferatif hale gelerek (çoğalarak) tüylü hücreler üretebileceklerini dile getirdi.
Aynı zamanda, hücrelerin çok kısa sürede ayrılmasını engellemek için araştırmacılar, hücrelerin Notch olarak bilinen başka bir sinyal yolağını aktive eden moleküller ile etkileşmesini sağladılar.
Araştırmacılar, gelişmemiş destekleyici hücrelerden oluşan büyük bir havuz elde ettiklerinde (rapor edilenlerden yaklaşık 2000 kat daha fazla), gelişmiş tüy hücrelerini ayırt edebilecekleri bir dizi molekül buldular. Bu prosedürü uyguladıklarında bu zamana kadarki en iyi teknikten 60 kat daha gelişmiş tüylü hücreyi popülasyon genişlemesine gerek duymaksızın destekleyici koklea hücreler sayesinde büyüme faktörleri kullanarak ürettiler.
Ayrıca araştırmacılar, bu yaklaşımın farenin vücudundan çıkarılan sağlam bir kokleada dahi işe yaradığını gözlemlediler. Bu deneyde, araştırmacılar ikinci bir dizi ilacın ilavesine ihtiyaç duymadı, çünkü destek hücreleri bir kez oluştuğunda doğal olarak gelişmiş tüy hücresi üretmeye yarayan uyarılmalara (sinyallere) maruz kalıyorlar.
Karp ise yalnızca bu destekleyici hücrelerin çoğalmasına ihtiyaç duyduklarını, sonrasında vücutta var olan doğal sinyal olayı ile bu hücrelerin bir bölümünün tüylü hücreleri meydana getireceğini dile getirdi.
Uygulama Kolaylığı
Bu yöntem basit bir ilaç maruziyeti gerektirdiğinden araştırmacılar, hastalara uygulanmasının da kolaylıkla gerçekleşeceğine inanıyorlar. Böylelikle, yaygın olarak kulak enfeksiyonlarının tedavisinde yararlanılan bir yöntemle, kullanılan ilaçların orta kulağa enjekte edilebileceğini ve bir membrandan iç kulağa difüze olabileceğini öngörüyorlar.
Bazı araştırmacılar Frekans Tedavileri (Frequency Therapeutics) adı altında MIT/BWH teknolojisi ile lisanslı bir şirket kurdular ve 18 ay içerisinde bu yöntemi hastalarda test etmeyi planlıyorlar.
Araştırma ekibinde yer almayan ancak Harvard Tıp Fakültesi’nde görev yapan Prof.Dr. Jeffrey Holt, bu yaklaşımın etkinliği ve güvenilirliği ispatlandığı takdirde, işitme kaybının giderilmesinde tedavi potansiyeli yüksek bir yöntem olacağı görüşünü dile getirdi. Ayrıca, iç kulak kök hücrelerinin çoğalma yeteneğini güçlendirme ve işitsel olarak tüylü hücre gelişimine yön verme çalışmalarının önemli bir ilerleme olduğunu kaydeden Holt, böylece bilimsel anlamda buluşların hızlanacağını ve işitme kaybı olan hastalarda işitme fonksiyonunu iyileştiren ilaçların bu amaca hizmet edeceğini ifade etti.
McLean’a göre iç kulak adına yapılan ilaç keşfi, yeterli destek hücrelerin bulunamaması ya da bu hücre tipleri üzerinde ilaç hedeflendirmelerin ve etkilerinin tüylü hücre üretimi için incelenememesi ile sınırlı kalmıştır. Dolayısıyla, McLean, çalışmalarının diğer bilim insanları için destekleyici hücre ve tüylü hücre çalışmalarını yürütme konusunda işitme kaybına yönelik temel araştırma ve potansiyel çözümler üretme açısından yol gösterici olacağını umduklarını belirtti.
Bu yaklaşımı, Karp, Langer, ve Yin ayrıca, insülin düzeyinin dengelenmesi ve bağırsak mikrobiyota kontrolünün gerçekleştirilmesinde yer alan bağırsak hücresi türlerini de içeren diğer türdeki hücrelere uygulanması üzerine çalışıyorlar.
Kaynak : mit.edu