Harvard Tıp Okulu'ndaki Sinclair Laboratuvarı liderliğindeki dünya çapında 19 laboratuvar tarafından yürütülen 13 yıllık çalışmanın bulguları, geleceğin bilim adamlarının kalp hastalığından bunamaya ve kansere kadar birçok hastalığın başlangıcını geciktirebilecek tedaviler geliştirebileceğini gösterilirken aynı anda yaşlanmayı tersine çevirmek için insan hücrelerini yeniden programlanabilir olduğunu gösteriyor.
Uzun zamandır yaşlanmayı inceleyen bilim adamları, hücrelerde yaşlanma sürecini neyin yönlendirdiğini tartıştılar ve öncelikle, zamanla bir hücrenin normal işlemlerini bozabilen ve hücre ölüm sürecini tetikleyebilen DNA'daki mutasyonlara odaklandılar. Ancak bu teori, yaşlı insanların hücrelerinin genellikle mutasyonlarla dolu olmadığı ve daha fazla mutasyona uğramış hücre yükü taşıyan hayvanların veya insanların erken yaşlanmadığı gerçeğiyle örtüşmüyordu.
Bu nedenle Sinclair, epigenom adı verilen genomun başka bir bölümüne odaklandı. Tüm hücreler aynı DNA planına sahip olduğundan, epigenom, deri hücrelerinin deri hücrelerine ve beyin hücrelerinin de beyin hücrelerine dönüşmesini sağlayan şeydir. Bunu, farklı hücrelere hangi genlerin etkinleştirileceği ve hangilerinin sessiz kalacağı konusunda farklı talimatlar sağlayarak yapar. Epigenetik, terzilerin gömlek, pantolon veya ceket oluşturmak için kalıplardan yararlandıkları talimatlar gibidir. Başlangıç kumaşı aynıdır, ancak desen, son giysi ürününün hangi şekli ve işlevi alacağını belirler. Hücrelerde, epigenetik talimatlar, farklı fiziksel yapılara ve farklılaşma adı verilen bir süreçte işlevlere sahip hücrelere yol açar.
Bilimsel çalışmaların yayınlandığı Cell dergisinde Sinclair ve ekibi, fareleri hızlandırılmış bir zaman çizelgesinde yaşlandırmakla kalmayıp, aynı zamanda bu yaşlanmanın etkilerini tersine çevirebileceklerini ve hayvanlara gençliğin bazı biyolojik belirtilerini geri kazandırabileceklerini bildiriyor. Bu tersine çevrilebilirlik, yaşlanmanın ana itici güçlerinin DNA'daki mutasyonlar değil, bir şekilde ters giden epigenetik talimatlardaki hatalar olduğu gerçeğini güçlü bir şekilde ortaya koyuyor. Sinclair uzun süredir yaşlanmanın, kendisinin Yaşlanmanın Bilgi Teorisi adını verdiği şekilde, hücrelerin işlemeye devam etmesi için ihtiyaç duyduğu kritik talimatları kaybetmesinin bir sonucu olduğunu ileri sürmüştür. "Yaşlanmanın altında yatan, yalnızca hasarın birikmesi değil, hücrelerde kaybolan bilgidir" diyor. “Bu, yaşlanma hakkında nasıl düşünüleceğine dair bir paradigma değişikliği. “ Çalışmanın orijinaline şuradan ulaşabilirsiniz.
Son sonuçları bu teoriyi destekliyor gibi görünüyor. Sinclair, yazılım programlarının donanımdan çalışmasına benzer, ancak bazen bozulur ve yeniden başlatılması gerekir, diyor. Onu ana tezi "Yaşlanmanın nedeni bir hücrenin mutasyonlarla dolu olmasıysa, o zaman yaşı tersine çevirmek mümkün olmazdı" üzerine kuruludur. "Ancak eskime sürecini tersine çevirebileceğimizi göstererek, sistemin bozulmamış olduğunu, bir yedek kopya olduğunu ve yazılımın yeniden başlatılması gerektiğini gösteriyor."
Yeniden başlatma, hücrelere kendilerini yeniden programlama talimatı veren üç geni içeren bir gen terapisi şeklinde geldi; farelerde, talimatlar, hücrelere, örneğin böbrek ve deri hücreleri gibi kimliklerini tanımlayan epigenetik değişiklikleri yeniden başlatmaları için rehberlik etti. Bu genler, sözde Yamanaka kök hücre faktörleri takımından geldi; Nobel bilim adamı Shinya Yamanaka' nın 2006'da keşfettiği dört genden oluşan bir dizi, yetişkin hücrelerdeki saati embriyonik, kök hücre durumuna geri döndürebilir, böylece gelişmeye başlayabilirler veya farklılaşma süreci tekrar başa sarar. Sinclair, hücrelerin epigenetik geçmişini tamamen silmek istemedi, epigenetik talimatları sıfırlamak için onu yeniden başlatmanız yeterli. Dört faktörden üçünün kullanılması, fareleri yeniden gençleştirmeye yetecek kadar saati yaklaşık %57 oranında geri döndürmüş oldu.
Burada Sinclair'in özellikle vurguladığı, "Kök hücreler yapmıyoruz, kimliklerini yeniden kazanabilmeleri için zamanı geri alıyoruz" dikkat çekiyor. “Ne kadar evrensel olarak çalıştığına gerçekten şaşırdım. İleriye ve geriye doğru yaşlandıramayacağımız bir hücre tipini henüz bulamadık.”
Bu deney sonuçlarından sonra akla su soru geliyor: Farelerde hücrelerin gençleştirilmesi bir şeydir, ancak süreç insanlarda işe yarayacak mı? Sinclair'in bir sonraki adımı bu ve ekibi şimdiden sistemi insan olmayan primatlarda test ediyor. Araştırmacılar, yeniden programlama genlerinin aktivasyonunu bir antibiyotik olan doksisikline bağlayarak saati açıp kapatmalarına izin verecek biyolojik bir anahtar ekliyorlar. Hayvanlara doksisiklin vermek zamanı tersine çevirmeye başlayacak ve ilacı durdurmak süreci durduracaktır. Sinclair şu anda sistemi, bağ dokusuna katkıda bulunan insan nöronları, cilt ve fibroblast hücreleri ile laboratuvarda test ediyor.
2020 yılında Sinclair, farelerde sürecin yaşlı hayvanlarda görüşü geri kazandırdığını bildirmişti. Mevcut sonuçlar, sistemin sadece bir doku veya organa değil, tüm hayvana uygulanabileceğini göstermektedir. Gen terapisi doğrudan göz bölgesine enjekte edilebildiğinden, insanlarda bu yaşlanma tersine çevrilmesini test etmek için kullanılan ilk koşulun göz hastalıkları olacağını tahmin ediyor. Sinclair, "Yaşlanmanın ardındaki süreçlerin ve yaşlanmayla ilgili hastalıkların geri döndürülemez olduğunu düşünüyoruz" diyor. “Göz söz konusu olduğunda, yeni sinirleri yeniden geliştirmeniz gerektiğine dair yanlış bir kanı var. Ancak bazı durumlarda, mevcut hücreler çalışmıyor, bu nedenle onları yeniden başlatırsanız sorun yok. Tıp hakkında düşünmenin yeni bir yolu.”
Bu, kalp hastalığı gibi kronik durumlar ve hatta Alzheimer gibi nörodejeneratif bozukluklar dahil olmak üzere birçok hastalığın, onlara yol açan yaşlanma sürecini tersine çevirerek büyük ölçüde tedavi edilebileceği anlamına gelebilir. Bu gerçekleşmeden önce bile süreç, bu hastalıkları inceleyen araştırmacılar için önemli ve yeni bir çığır açıcı araç olabilir. Çoğu durumda, bilim adamları yaşlanma hastalıklarını modellemek için genç hayvanlara veya dokulara güvenirler, bu da yaşlanma koşullarını her zaman aslına sadık bir şekilde yeniden üretmez. Yeni sistem “fareleri çok hızlı bir şekilde yaşlandırıyor, böylece örneğin insan beyin dokusunu 70 yaşında bir insanda bulacağınıza eşdeğer hale getirebilir ve fare modelindekileri Alzheimer hastalığını bu şekilde incelemek için kullanabiliriz." diyor Sinclair.
Bunun ötesinde, dokuları, organları ve hatta tüm hayvanları veya insanları yaşlandırmanın ve gençleştirmenin sonuçları akıllara durgunluk veriyor. Sinclair, göz sinirlerini birçok kez gençleştirdi, bu da biyoetikçiler ve toplum için yaşlanma saatini sürekli olarak geri sarmanın ne anlama geldiğini düşünen daha varoluşsal bir soruyu gündeme getiriyor.
Bu çalışma, yaşlanmanın ne anlama geldiğini yeniden tanımlamanın sadece ilk adımı ve Sinclair, bunun cevaplardan çok sorular ortaya çıkardığını kabul eden ilk kişi. "Gençleşmenin gerçekte nasıl çalıştığını anlamıyoruz, ancak işe yaradığını biliyoruz" diyor. "Vücudun bölümlerini gençleştirmek için kullanabiliriz ve umarım devrim niteliğinde ilaçlar yapabiliriz. Şimdi, daha yaşlı bir insan gördüğümde ona yaşlı gözüyle bakmıyorum, sadece sistemi yeniden başlatılması gereken biri olarak bakıyorum. Artık mesele gençleşmenin mümkün olup olmadığı değil, ne zaman olacağı meselesi.”
Bu tür bir mucize ilaç bir gecede geliştirilmeyecek. Makalenin yazarları, Sinclair'in vizyonu gerçekleştirilmeden önce insanlarda kopyalanması gereken farelerle ilgili deneyleri detaylandırıyor. Bilim adamları ayrıca potansiyel güvenlik ve düzenleyici engellerin üstesinden gelmek zorunda kalacaklar.
Son olarak fiziksel olarak yaşlanmamanın ve ölümsüzlüğün aynı şey olmadığına şerh koyarak yazıyı bitirelim.
Kaynak:
1- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867422015707
2- https://time.com/6246864/reverse-aging-scientists-discover-milestone/
Yorumlar