Bilim İnsanları, Ses Titreşimini Elektrik Sinyallerine Dönüştürmeye Yardımcı Olan Anahtar Proteini Buldular
Fotoğraf : TMC1 proteini, insan iç kulağının işitme ile ilgili (resimde kutu içinde) ve dengeye bağlı (sol) kısımlarında saç hücrelerinde bulunabilir.
Bu buluş işitme kaybı tedavileri ile yardımcı olabilir.
Dünyada olup bitenleri beyinlerimize gönderilen elektrik sinyallerine dönüştüren duyusal hücrelerimiz olmasaydı göremeyecek, koku alamayacak ve duyamayacaktık.
En hassas duyusal hücrelerden biri kulaklarımızda bulunur. Bilim insanları onlarca yıldır ses titreşimi veya baş hareketi ile aktive edildiğinde, kıl hücresi olarak bilinen iç kulak duyu hücrelerimizin membranındaki iyon kanallarının bir gözeneği açtığını ve duyumuzu ve dengemizi sağlayan sinyal olaylarını tetiklediğini biliyorlardı. Fakat bu gözeneğin moleküler temeli hep belirsiz olagelmiştir.
Harvard Tıp Fakültesinden David Corey ve Boston Çocuk Hastanesi’nden Jeffrey Holt liderliğinde bir ekip, TMC1 adlı proteinin bu gözeneği oluşturduğuna ve sesi elektrik sinyallerine dönüştürmeye yönelik kritik bir adım olan, iyonların iç kulak saç hücrelerine akması sürecine imkan sağladığına yönelik kanıt bulduklarını bildirmektedirler. (Neuron 2018, DOI: 10.1016/j.neuron.2018.07.033).
Fotoğraf : TMC1’deki sisteinlerin kimyasal olarak modifiye edilmesi bunların işlevini değiştirdi, böylece işitme konusundaki rolünü ispatladı.
Çalışmaya katılmamış ancak 2002 yılında TMC1 mutasyonunun, çok yerinde bir şekilde Beethoven laboratuvar faresi olarak adlandırılan farelerde sağırlığa neden olduğunu bulmuş olan Tel Aviv Üniversitesi’nden Karen Avraham, yıllardır süren araştırmaların TMC1’in işitmede önemli bir rol oynadığına işaret etmiş olduklarını, ancak bu son çalışmanın, bunu tamamen ispatladığını söyledi.
TMC1 proteininin farelerde amino asit tortularının mutasyona uğratılmasıyla araştırmacılar, değişikliğin, hayvanlardan izole edilen saç hücrelerindeki ses kaynaklı elektrik akımlarını değiştirip değiştirmeyeceğini inceleyebildiler. Her kalıntıyı sistein ile değiştirdiler, daha sonra her bir sisteini yığıntılı yüklü bir grupla değiştirdiler. Neredeyse tüm kalıntı mutasyonları saniyeler içerisinde elektrik akışını engelledi, ki bu da akışın TMC1’deki mutasyonlardan etkilendiğini ve TMC1’in saç hücrelerindeki iyon kanalının gözeneği oluşturduğuna işaret etmektedir.
Avraham, çalışmanın gelecekteki işitme kaybı terapileri için sonuçlar barındırdığını söyledi.
Ses titreşiminin elektrik sinyallerine nasıl dönüştürüldüğüne dair temel mekanizmaları anlamak, yalnızca nispeten az sayıda insanı etkileyen TMC1 varyantı kaynaklı sağırlık için değil, dünya çapında her yaştan yaklaşık 400 milyon insanın işitme kaybına uğradığını göz önünde bulundurarak çalışmalarının işitme kaybının her türünü tedavi etmeye yardımcı olabileceğini belirtti.
Corey, insanlarda doğal olarak meydana gelen TMC1 mutasyonlarını hedefleyen ilaç terapilerinin mümkün olabileceğini, ancak başlangıç tedavilerinin, mutant proteinin yerini alan veya doğrudan doğruya geni düzelten gen terapilerini kullanma olasılığının daha yüksek olduğunu söylüyor. TMC1 sadece saç hücreleri içindeki diğer proteinlerle birlikte çalıştığından, 10.000 ilaç adayı için 10.000 fare kulağına ihtiyaç olabileceğini ve bunun pratik olmadığını söyledi. , TMC1 gen terapisi konusunda patent sahibi olan yardımcı yazar Jeffrey Holt biyoteknoloji şirketlerine kulak içi terapiler geliştirmelerini önermektedir.
Kaynak : acs.org
