Araştırmacılar, İlk Defa CRISPR Genom Aktivasyonu Kullanarak Kök Hücreleri Oluşturuyor

Fotoğraf : DNA’nın Oluşturulması

Tek bir genin aktive edilmesi, deri hücrelerini kök hücrelere dönüştürmek için yeterlidir.

Bilimsel bir ilk olarak, Gladstone Enstitüsü’ndeki araştırmacılar CRISPR teknolojisini kullanarak farelerin hücrelerindeki belirli bir geni harekete geçirerek deri hücrelerini kök hücrelere dönüştürdüler. Yenilikçi yaklaşım, bu hücre tipini üretmek için daha basit bir teknik sunar ve hücresel olarak yeniden programlama işlemine önemli bilgiler sağlar.

“Bu, daha önce nasıl yapıldıklarından temel olarak farklı olan pluripotent kök hücrelerin (bütün embriyonik hücrelere dönüşebilen fakat totipotent ve non-embriyojenik hücrelere dönüşemeyen kök hücreler) yapılmasının yeni bir yoludur,” diyor Gladstone’da kıdemli araştırmacı olan yazar Phy Sheng Ding. “Çalışmanın başında bunun işe yarayabileceğini düşünmedik, ama en azından şu soruyu cevaplamaya çalıştık: sadece bir genomun belirli bir lokasyonunu çözerek bir hücreyi yeniden programlayabilir miyiz? Ve cevap evet. ”

Pluripotent kök hücreler, vücutta hemen hemen her hücre tipine dönüştürülebilir. Sonuç olarak, kalp yetmezliği, parkinson hastalığı ve körlük gibi şu anda tedavi edilemez şartlar için anahtar bir tedavi kaynağıdırlar. Ayrıca, insan hücrelerinde yeni ilaçları test etmek için hastalıkları ve önemli araçları incelemek için mükemmel modeller sağlarlar.

2006 yılında, Gladstone’da kıdemli araştırmacı Shinya Yamanaka, dört temel protein ile sıradan cilt hücrelerini tedavi ederek pluripotent kök hücrelerin (iPSC’ler) yapılabildiğini keşfetti. Transkripsiyon faktörleri olarak adlandırılan bu proteinler, hücrede ifade edilen genleri değiştirerek, cilt hücreleriyle ilişkili genleri kapatarak ve kök hücrelerle ilişkili genleri açarak çalışır.

Bu çalışma üzerine çalışan Ding ve diğerleri daha önce transkripsiyon faktörleriyle değil, hücrelere kimyasal bir kokteyl ekleyerek iPSC’leri yarattılar. Cell Stem Cell’de yayınlanan son çalışma, CRISPR gen düzenleme tekniklerini kullanıp hücrelerin genomunu doğrudan manipüle ederek cilt hücrelerini kök hücrelere çevirmek için üçüncü bir yol sunmaktadır.

San Francisco’da bulunan Kaliforniya Üniversitesi’nde kimya fakültesi profesörü olan Ding, “iPSC’leri yapmak için farklı seçeneklere sahip olmak, bilim insanları zorluklarla karşılaştıklarında faydalı olacaktır” dedi. “Yaklaşımımız iPSC’leri oluşturmada daha basit bir yöntem sağlayabilir veya cilt hücrelerini kalp hücreleri veya beyin hücreleri gibi diğer hücre tiplerine direkt olarak yeniden programlamak için kullanılabilir.”

CRISPR, benzersiz bir DNA dizisini hedefleyerek, genomu tamamen manipüle edebilen güçlü bir araçtır. Bu DNA dizisi daha sonra kalıcı olarak silinebilir veya değiştirilebilir veya geçici olarak açılıp kapatılabilir.

Ding’in ekibi, sadece kök hücrelerde ifade edilen ve ayrılmaz olduğu bilinen iki geni (Sox2 ve Oct4) hedef aldı. Transkripsiyon faktörleri gibi, bu genler diğer kök hücre genlerini açar ve farklı hücre tipleri ile ilişkili olanları kapatır.

Araştırmacılar, CRISPR ile hücreleri yeniden programlamak için Sox2 veya Oct4’ü aktive edebildiklerini keşfettiler. Aslında, genom üzerinde tek bir lokasyonu hedeflemenin; hücrenin iPSC’ye yeniden programlanmasını sağlayan doğal zincir reaksiyonunu tetiklemek için yeterli olduğunu gösterdiler.

Karşılaştırma için, orijinal yöntem kullanılarak iPSC’leri oluşturulmasında dört transkripsiyon faktörü kullanılır. Dahası, bir transkripsiyon faktörü genellikle hücre içindeki binlerce genomik lokasyonu hedefler ve her lokasyonda gen ekspresyonunu değiştirir.

Ding, “Bir yeri modüle etmenin yeterli olması gerçekten çok şaşırtıcı” dedi. “Şimdi, tüm bu sürecin tek bir konumdan tüm genoma nasıl yayıldığını anlamak istiyoruz.”

Kaynak : sciencedaily.com