İrem Ezgi Ustaoğlu Özet
Araştırmacılar, orak hücreli anemi ve Akdeniz kansızlığı gibi kan hastalıkları ile görülen klinik semptomları tersine çevirmek için CRISPR-Cas9’ı uzun ömürlü kan kök hücrelerini düzenlemek için kullandılar.
Giriş
Science Translational Medicine dergisinin 31 Ağustos tarihli basımında yayımlanan bir makalede, Fred Hutchinson Kanser Araştırma Merkezi’ndeki araştırmacılar orak hücreli anemi ve Akdeniz kansızlığı gibi hastalıkları da kapsayan birkaç kan hastalığında gözlemlenebilen bazı klinik semptomları geri çevirmesi için uzun-ömürlü kan kök hücrelerini düzenlemek için CRISPR-Cas9’u kullandılar.
Bu; araştırmacıların kan ve bağışıklık sistemindeki tüm hücrelerin kaynağı olan olgun kan kök hücrelerinin özelleşmiş bir alt dalının genetik yapısını özellikle düzenledikleri ilk sefer.
Bu kavram kanıtlama çalışması; hedeflenmiş kök hücrelerinin değiştirilmesinin kan hastalıklarının ve diğer hastalıkların tedavisinde gen-düzenleme tedavisinin zararlarını ve istenmeyen etkilerin riskini azaltabileceğini göstermiştir.
Kök hücre ve Gen Terapisi Programı’nın yöneticisi ve Fred Hutch’da Klinik Araştırma Bölümü’nün bir üyesi olan kıdemli yazar Dr. Hans-Peter Kiem; ‘Bu seçilmiş bir grup hücrenin nasıl başarılı bir şekilde bir hastalığa karşı düzenlenebileceğini göstererek, aynı yaklaşımı HIV ve bazı kanser gibi koşullarda da kullanabilmeyi umuyoruz.’ diyor.
Stephanus ailesinin bahşedilen koltuğunun Hücre ve Gen terapisi için sahibi olan Kiem; ‘Kök hücrelerin bu kısmını hedeflemek potansiyel olarak kan hastalığı bulunan milyonlarca insana yardım edebilir.’ diyor.
İnsan denemelerine de geçmesi düşünülen bu klinik öncesi çalışma için, araştırmacılar orak hücreli anemi hastalığı ve Akdeniz kansızlığı ile alakalı, hemoglobinin yapımındaki genetik bir kusurun sebep olduğu bir gen seçtiler. Diğer çalışmalar gösterdi ki; cenin gelişiminde çalışan ancak doğumdan sonraki ilk günlerimizde kapatılan bir hemoglobin versiyonun aktivasyonunun iptal edilmesi semptomları tersine çevirdi.
Fred Hutch araştırmacılar CIRSPR-Cas9 gen düzenlemesini normalde cenin hemoglobin proteinlerini kapatan bir parça genetik kodu çıkartmak için kullandılar. Bu kontrol DNA’yı CRISPR ile kesme kırmızı kan hücrelerinin yükseltilmiş düzeylerde cenin hemoglobini üretmesine izin verir.
Hedeflenen hücreler düzenlemeleri başarılı bir şekilde aldılar: %78’i düzenlemeleri henüz aşılanmadan laboratuvar kaplarında aldılar. Aşılandıktan sonra, düzenlenmiş hücreler yerleştiler, çoğaldılar ve %30’u bu düzenlemeleri içeren kan hücreleri ürettiler. Bu %20 oranında, orak hücreli anemi ve Akdeniz hastalığındaki semptomları ters çeviren hemoglobin olan cenin hemoglobinli kan hücrelerinin üretimi ile sonuçlandı.
Kiem; “Sadece hücreleri başarılı bir şekilde düzenlemek ile kalmadık, aynı zamanda verimli bir şekilde yüksek levellerde aşılandıklarını da göstermiş olduk. Ve bu bize bunu insanlar için etkili bir tedaviye dönüştürme umudu veriyor.” dedi. “Cenin hemoglobinine sahip yüzde yirmi oranında kırmızı kan hücresi, bu yöntemle gördüğümüz, orak hücreli anemi hastalığının semptomlarını ters çevirmek için gerekli olan seviyeye gayet yakın olurdu”.
Araştırmacılar aynı zamanda bu genetik düzenlemeleri daha küçük bir hücre grubunda yapmanın tedavinin yararı için düşünülen güvenlik endişelerini ve hedeflenmeye hücrelerde oluşan riskleri azaltacağını düşünüyorlar.
Kiem Lbaoratuvarı’nda çalışan bir bilim insanı olan ilk yazar Dr. Olivier Humbert; ‘ CRISPR teklonojisi hâlâ gelişiminin ilk safhalarında olduğundan, yaklaşımımızın güvenli olduğunu göstermemiz önemliydi. Düzenlenen hücrelerde hedef dışında ve zararlı hiçbir mutasyon bulmadık ve şu anda istenmeyen herhangi bir etkinin var olmadığından emin olmak için uzun-dönemli araştırmalar düzenliyoruz.’ diyor.
Bu, Kiem’in ekibinin 2017’de yalnızca bütün kan ve bağışıklık sisteminin büyümesinden görevli olduğunu bulduğu küçük bir kan hücresi popülasyonunun özellikle düzenlendiği ilk çalışma idi. Ekibi bu seçilmiş grubu CD90 hücreleri olarak ayırdı ve onları diğer kan hücrelerinden ayıran bir protein işaretleyicisi gösterdi (başka bir protein işaretleyicisi ile bilinen CD34).
Bu kök hücre popülasyonun kendini yenileme özelliği onları gen tedavisinde güçlü bir aday yapacak çünkü genetiği değiştirilmiş bu kan hücrelerinin uzun-süreli üretimini sağlayabilirler ve böylece bir hastalığı bir ömür için iyileştirebilirler. Bütün kan kök hücrelerinin sadece %5’ini oluşturduklarından gen-düzenleme mekanizmaları ile onları hedeflemek hem daha az malzeme gerektirir, hem de daha az tutarı olur.
Ulusal Sağlık Enstitülerinden Ulusal Kalp, Kan ve Akciğer Enstitüsü araştırmayı R01 HL 136135 numaralı ödül ile destekledi.
Görsel Kaynak: https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1118263/pub_5aff187b482677ede39e3eed_5b01d80779885ea89e51f016/scale_1200
Editör: Meryem GÖKOĞLU
