Tek Hücre Analizi, Mitokondriyal Hastalıklar Hakkında Yeni Bilgiler Sunuyor
Massachusetts Genel Hastahanesindeki (MGH) bir ekip tarafından yönetilen araştırma, mitokondriyal hastalıklarla ilgili(vücuttaki enerji üretimine müdahale eden ve şu anda tedavisi olmayan kalıtsal bozukluklar) yeni ayrıntıları ortaya çıkarmak için tek hücre düzeyinde keşifler yaptılar. New England Journal of Medicine’de yayınlanan bu bulgular sayesinde bu tip hastalıklardan etkilenen hastalara umut doğdu.
Mitokondriyal hastalıklar, hücrelerde kendi DNA’larını içeren, yaşamı sürdürmek için gereken enerjiyi üreten, özel bölmeleri olan; mitokondrinin başarısızlığından kaynaklanır. Mitokondriyal DNA’daki (mtDNA) kalıtsal mutasyonlar genellikle bu hastalıklara neden olur ve bu durumdan etkilenen hastaların hücreleri, heteroplazma adı verilen bir fenomen olan mutant ve mutant olmayan mtDNA’nın bir karışımını içerir. Mutant mtDNA oranı, hastalar arasında ve bir hasta içindeki dokular arasında farklılık gösterir. Ayrıca semptomlar hafif ya da şiddetli arasında değişebilir ve bu durum vücudun hangi hücrelerinin etkilendiğine de bağlıdır.
MGH Moleküler Biyoloji Bölümü’nde araştırmacı olan kıdemli yazar Vamsi K. Mootha “Mutant heteroplazminin fraksiyonunun, bir dokunun hastalık gösterip göstermeyeceğini belirleyen şey olduğu kabul edilir. Heteroplazmik dinamikleri daha iyi anlamak için, bunu belirleyebileceğimiz tek hücre çözünürlüğüne sahip yepyeni bir genom teknolojisi uyguladık. Binlerce bireysel kan hücresindeki hücre tipi ve mutant heteroplazminin fraksiyonunu belirledik.”Dedi.
Araştırmacılar, beyin disfonksiyonu ve felç benzeri epizodlarla ilişkili en yaygın mtDNA hastalığı formlarından biri olan MELAS hastası 9 kişiden farklı kan hücresi tipleri içindeki mtDNA’yı; hastalar arasında geniş bir şiddet yelpazesi içinde incelediler.
“Bu çalışmayı benzersiz kılan şey, bildiğimiz kadarıyla, ilk kez aynı hastadan ve farklı tiplerdeki binlerce bireysel hücrede hastalığa neden olan mtDNA mutasyonlarının yüzdesini ölçebilmiş olmasıdır. Ancak biz bunu kalıtsal mitokondriyal hastalığı olan çok sayıda hasta üzerinde gerçekleştirdik “diyor MGH Nöroloji Bölümü’nde bir araştırmacı ve çalışmada baş yazar olan Melissa A. Walker.
Yapılan analiz, enfekte olmuş hücrelerin öldürülmesinde, diğer bağışıklık hücrelerinin aktive edilmesinde ve bağışıklık tepkilerinin düzenlenmesinde önemli rol oynayan T hücrelerinde özellikle düşük heteroplazi seviyelerinin olduğunu ortaya çıkardı.
Walker, “Gözlemlerimiz, potansiyel olarak çok heyecan verici bir bulgu olan vücudumuzdaki belirli hücre kökenlerinin, sorunlu mtDNA mutasyonlarına karşı koruma sağlayacak bir sürece sahip olabileceğini gösteriyor.” Dedi.
Ancak immün hücre tipleri arasındaki heteroplazmadaki farklılıkların hücrelerin işlevini etkileyip etkilemediğini ve bu tür heteroplazmayı değerlendirmenin klinisyenlerin mitokondriyal hastalıkları teşhis etmesine ve izlemesine yardımcı olup olmayacağını belirlemek için ek çalışmalara ihtiyaç var. Mootha, “Uzun vadeli vizyonumuz; tek hücre genomlarının bu hastalıkların ilerlemesini izlemek için gelişmiş kan testlerine imkan sağlayabilmesini mümkün kılmak.”Diyor.
Ek olarak, azalmış T hücre heteroplazmasının belirleyici özelliklerini, elemanlarını anlama; şu anda herhangi bir FDA onaylı tedaviden yoksun olan mitokondriyal hastalıklar için yeni terapötik stratejileri ortaya çıkarabilir.
Mootha, mtDNA mutasyonlarının normal yaşlanma sırasında kendiliğinden meydana geldiğini de sözlerine ekledi. “Çalışmamız nadir, kalıtsal hastalıklara odaklanmış olsa da, yaşlanmanın heteroplazmik dinamikleri için de potansiyel çıkarımlarına da sahip.” Dedi.
Kaynak: sciencedaily.com
