Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Fakat büyük olasılıkla pek azımız tek tek hücrelerimizin formda kalması üzerine kafa yormuşuzdur. Şu sıralar Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yürütülmekte olan bir deney, mikrokütleçekim (kütleçekim kuvvetinin çok küçük olduğu ya da hiç olmadığı, dolayısıyla nesnelerin neredeyse veya tamamen ağırlıksız olduğu ortam) koşullarında hücrelerin biçiminde oluşan değişiklikleri ve bunun sonucunda işlevlerinde gelişen farklılıkları inceliyor.

Kemiklerimizin bedenimiz için iskelet oluşturmasına benzer biçimde, sito-iskelet (İng. cytoskeleton) adı verilen protein kafesleri de hücre için katı bir yapı görevi görür. Hücre Biçim ve Tavrı (The Cell Shape and Expression – Cytospace) olarak adlandırılan araştırmada, kan akış gerilimi, katılık, yüzey gerilimi ve kütleçekimi de dahil olmak üzere fiziksel kuvvetlerin bu proteinler arasındaki ilişkiyi nasıl değiştirdiği incelenerek, hücre mimarisine bağlı olarak gelişen geometrik biçim değişimlerine odaklanılıyor. Hücrenin şeklinde gerçekleşen böyle değişimler, hücre içindeki sinyal aktarım yollarını etkileyerek, gen ifade desenlerini farklılaştırıyor.

Kayser Italia Havacılık firmasında çalışan ve deneyin baş araştırmacılarından olan Dr. Marco Vukich şöyle açıklıyor: “Böyle sito-iskelet modifikasyonları hücre şekillenmesini geliştirip, hücre işleyişinde ve davranışında kayda değer değişiklikler yaratıyor.” Özellikle kan akış geriliminin gen ifadesine ek olarak, hücre bölünmesini ve geçirgenliği de etkilediği ve hücre ölümü ile sonuçlanabilecek çeşitli değişikliklere neden olabildiği biliniyor.

Mikrokütleçekim ortamında gerçekleşen bu olaylar dizisi – sito-iskelette oluşan değişim sonucu hücre şeklinin değişmesi ve ardından hücrede oluşan biyokimyasal ve genetik değişiklikler – en sonunda biyolojik işlevlerin hasar görmesine, hatta hastalığa yol açabiliyor. Araştırmacılar mikrokütleçekimin kendisinin sito-iskelet yapısındaki böyle değişikliklerden ve onu izleyen gen ifade değişimlerinden sorumlu olduğundan kuşkulanıyorlar. Eğer araştırma bu bağlaşıklığı doğrularsa, mikrokütleçekimin kimi olumsuz etkilerinden korunmak için hücre sito-iskeletinin stabilize edilmesi yoluna gidilebilir. Örneğin mikrokütleçekime maruz kalmaktan ötürü oluşan hasarlara karşıt etkide bulunan ilaçlar üretilebilir.

Hücre sito-iskeletinin dünya yüzeyinde de çeşitli insan hastalıkları ile ilgisi bulunuyor; bağ doku hastalıkları, kanser ve osteoporoz gibi. Roma'da bulunan Sapienza Üniversitesi'nin Moleküler ve Klinik Tıp Bölümü'nden Dr. Alessandro Palombo deneye katılan araştırmacılardan biri olarak şöyle diyor: “Sito-iskelet yapısının çeşitli insan hastalıkları ile oldukça çarpıcı bağlantılara sahip olduğu biliniyor. Sito-iskelet değişimlerinin, o mikroçevrede gerçekleşen hücreler arası karşılıklı konuşmanın yönetilmesinde en önemli rolü oynadığı düşünülüyor. Bu karşılıklı konuşmanın yarıda kesilmesinin kanser oluşumuna ve gelişimine neden olma olasılığı yüksek.” Hücre biçimi ile gen ifadesi arasındaki ilişkinin daha iyi anlaşılması, bu hastalıkların tedavisi için ilaç geliştirilmesinde de ilerleme sağlayabilir.

Şu anda araştırma amacıyla göğüs kanseri hücreleri, yeryüzündeki normal kütleçekimli ortam, yeryüzünde simüle edilmiş mikrokütleçekimli ortam ve uzay istasyonundaki gerçek mikrokütleçekimli ortam olmak üzere üç ayrı koşulda inceleniyor. Uzaya gönderilen hücre kültürleri, analiz için dünyaya geri getiriliyor. Çok geçmeden, hem astronotlar hem de gezegende yaşayan bizler, bedenlerimizin yanı sıra hücrelerimizin de form tutması konusuna eğilmeye başlayabiliriz.

Kaynaklar:

Phys.org, “Keeping cells in good shape” ";s:

https://bilimfili.com/hucreleri-formda-tutmak / Sevkan Uzel - Çevirmen