Dokuları yenilemek, yaraları iyileştirmek, sinirleri yeniden büyütmek için hücresel ‘tutkal’
Araştırmacılar uc san francisco “hücresel yapıştırıcı” gibi hareket eden, hücrelerin birbirleriyle nasıl bağlanacağını kesin bir şekilde yönlendirmelerine izin veren moleküller tasarladılar. bu ABD Ulusal Bilim Vakfıdestekli keşif, rejeneratif tıbbın uzun zamandır aranan hedefi olan doku ve organların oluşturulmasına yönelik büyük bir adımdır.
Yapıştırıcı moleküller, vücutta doğal olarak bulunur ve on trilyonlarca hücreyi son derece organize modellerde bir arada tutar. Yapılar oluştururlar, nöronal devreler oluştururlar ve bağışıklık hücrelerini hedeflerine yönlendirirler. Adezyon ayrıca vücudun kendi kendini düzenleyen bir bütün olarak işlev görmesini sağlamak için hücreler arasındaki iletişimi kolaylaştırır.
Dergide yayınlanan yeni bir çalışmada Doğa, araştırmacılar, karmaşık çok hücreli topluluklar oluşturmak için belirli ortak hücrelere öngörülebilir şekillerde bağlanan özelleştirilmiş yapışma molekülleri içeren hücreler tasarladılar.
Kıdemli yazar Wendell Lim, “Hangi hücrelerle etkileşime girdiklerini kontrol etmemize ve ayrıca bu etkileşimin doğasını kontrol etmemize izin verecek şekilde hücreleri tasarlayabildik” dedi. “Bu, dokular ve organlar gibi yeni yapılar inşa etmenin kapısını açıyor.”
Dokular ve organlar anne karnında oluşmaya başlar ve çocukluk boyunca gelişmeye devam eder. Yetişkinliğe gelindiğinde, bu üretken süreçlere rehberlik eden moleküler talimatların çoğu ortadan kalktı ve sinirler gibi bazı dokular yaralanma veya hastalıktan iyileşemez.
Lim, yetişkin hücreleri yeni bağlantılar kuracak şekilde tasarlayarak bunun üstesinden gelmeyi umuyor. Ancak bunu yapmak, hücrelerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini hassas bir şekilde tasarlama becerisi gerektirir.
Makalenin ilk yazarı Adam Stevens, “Örneğin cildiniz gibi bir dokunun özellikleri, büyük ölçüde içindeki farklı hücrelerin nasıl organize edildiğine göre belirlenir” dedi. “Dokuları sahip olmasını istediğimiz özelliklerle sentezleyebilmenin merkezinde yer alan bu hücre organizasyonunu kontrol etmenin yollarını geliştiriyoruz.”
Belirli bir dokuyu farklı kılan şeylerin çoğu, hücrelerinin birbirine ne kadar sıkı bağlı olduğudur. Akciğer veya karaciğer gibi katı bir organda, hücrelerin çoğu oldukça sıkı bir şekilde bağlanır. Ancak bağışıklık sisteminde, daha zayıf bağlar, hücrelerin kan damarlarından akmasına veya cilt veya organ dokularının sıkıca bağlı hücreleri arasında sürünerek bir patojene veya bir yaraya ulaşmasını sağlar.
Bu hücre bağı kalitesini yönlendirmek için, araştırmacılar adezyon moleküllerini iki parça halinde tasarladılar. Molekülün bir kısmı, hücrenin dışında bir reseptör görevi görür ve başka hangi hücrelerle etkileşime gireceğini belirler. Hücrenin içindeki ikinci bir kısım, oluşan bağın gücünü ayarlar. İki parça, modüler bir tarzda karıştırılabilir ve eşleştirilebilir, böylece hücre türleri spektrumunda farklı şekillerde bağlanan bir dizi özelleştirilmiş hücre oluşturulur.
Stevens, bu keşiflerin başka uygulamaları da olduğunu söyledi. Örneğin, araştırmacılar, insan dokusunda çalışmayı kolaylaştırmak için hastalık durumlarını modellemek üzere dokular tasarlayabilirler.