Rejeneratif Tıp : Diyabet tedavisinde son gelişmeler

Pankreatik Hücre Dönüşümü

Gen transfer vektörler aracılığıyla insülin geni aktarımı : Aşağıda uluslarası ekibin dahil olduğu çalışmaya göre normalde insülin üretmeyen pankreatik hücreleri insülin üretimi sağlayacak hale gelebilir. Yani değişimi mümkündür.

Yapılan çalışmaya Bergen üniversitesi , Geneva üniversitesi , Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi , Leiden üniversitesi ve Oregon kök hücre merkezi gibi önde gelen yerlerden ekipler katılmıştır.

ilk olarak tanıyalım

Pankreasta kan şekerini düzenlemek için farklı hormonlar üreten ” α, β, δ, ε ve ϒ ” hücreleri bulunur. Diyabet ise β ( beta ) hücrenin eksikliğinde meydana gelir. Esas konuya geldiğimizde Doktor Pedro Herrera ve ekibi bu hücre dönüşümünü daha önce bizlere sunmuştu. Ama bunlar başka hücrelerdi. Bu sebeple aynı etkinin insana ait alfa hücrelerinde olup olmayacağı herkesi merak içinde bıraktı.

Gen tedavisi / Gene Theraphy :

Gen tedavileri tıpta önemli bir yere sahip. Özellikle diyabet , kanser ve diğer hastalıklar için. Bu tedavi stratejisinin amacı genlerin aktarımıyla hastalığı tedavi etmektir.

Klinik gen tedavi denemelerinde kullanılmak üzere çeşitli vektör sistemleri ( aktarım sistemleri ) bulunmaktadır. viral ve viral olmayan vektörler bunlardandır.

Bu sistemlerle kastedilen şey bir genin bir virüs aracılığıyla aktarılmasıdır. ( Transdüksiyon ) . Bu virüsler , genlerin hedef hücreye aktarılmasını sağlayan özelliklerinden bu tedavilerde tercih edilen önemli araçlardandır.

Gen tedavisinde kullanılan vektörler

Çalışmada vurgulanan önemli noktalar :

Hücrelerin insülin üretmeye yeniden programlanması :

in vivo ortamında Pdx1 ve Mafa proteinlerinin ekspresyonu , insandan alınan alfa hücrelerini beta hücrelerine yeniden programladı. Yani hücreler beta hücresinin görevini yapacak hale geldi.

İşte detaylar ;

Ekip raporda şunları açıkladı :

‘’   Yapılan çalışmalarda , β ( beta ) hücrenin olmadığı adacığın yani diyabeti olan / olmayan insan dönorlarından alınan a hücrelerinin ve y hücrelerinin ” PDX1 ve MAFA ”transkripsiyon faktörleri ile insülin üretmeye ve salgılamaya yeniden programlanabildiğini gösterdik.  ‘’

Yukarıdaki resimde alfa hücrelerinin ( glukagon eksprese eden ) etkili bir şekilde insülin ürettiği gösterilmektedir. ( 2. kısımda / Ad-PDX1+MAFA )

İşlem :

Ekip ilk olarak insan pankreasından adacık hücrelerini almış ve akış sitometri ( flow cytometry ) tekniği ile ( hücrenin şekli , boyu gibi gibi karakteristik özelliğini belirleyen bir tekniktir.)  bireysel hücre tiplerini ayırmış.( α, β, δ ve ϒ hücreleri )  ( Sınıflandırma FACS / floresanla aktive edilmiş hücre tasnifleyici ‘de yapılmış. )

( FACS hücre analizi için kullanılır.ve Bu işlem hücrelerin farklı tiplerini ayırmada kullanışlıdır. )

Daha sonra adenoviral vektörlerin kullanıldığı gen aktarım ( transdüksiyon ) yöntemiyle PDX1 ve MAFA proteinlerini kodlayan DNA’yı alfa hücrelerine aktarmış.

Bir haftalık kültür ortamından sonra alfa hücrelerin nerdeyse %40’ı insülin üretmiş. Buna karşın yeniden programlanmamış olan kontrol hücreleri insülin üretmemiş. Bu insülin üretimi 6 aydan sonra bile devam etmiş.

Yeniden programlanan hücreler ayrıca β hücreleriyle ilişkili diğer genlerin ifade düzeyinde bir artış göstermiş.

Bu durumu farklı bir boyuttan açıklayan bir rapor açıklaması ” Ekip en sonunda hücre kümelerini β hücreleri harap olan ( yok olan ) diyabetli fareye nakletti. Ve kan şekeri seviyelerinin normal seviyeye geldiğini gözlemledi. Nakillerin çıkarılmasıyla farenin kan şekeri değerleri yükseldi. ”

Hücreler bağışıklığa karşı dirençli :

İmmünojenite analizlerine göre : Çalışmada hücreler , düşük immünojenite göstermiştir. Yani bu hücrelerin bağışıklık saldırısına düşük seviyede bir eğilimi bulunmaktadır.

Dr Herrera sözlerini şu şekilde dile getirmiş.

‘’ Hücrelerin etkili olduğu gözlemlendi.ve Fare iyileşti. ‘’

Ræder, bu method’un sadece pankreastaki hücre fonksiyonunun değiştirilmesiyle sınırlı olmadığına , hücre esnekliliğinin insan vücudundaki diğer birçok hücre tipinde de bulunabileceğine inanıyor. 

Ona göre bu , farklı hastalıkların tedavisi için de faydalı olabilir.

Luiza Ghila Bir önceki yapılan çalışmalar için sözlerini şu şekilde ifade etmişti. ” Bu hücresel plastisite’nin ardındaki mekanizmalar hakkında daha fazla bilgi elde edersek eğer o zaman işlemi muhtemelen kontrol edebiliriz ve daha fazla insülin üretilebilmesi için daha fazla hücrenin kimliğini değiştirebiliriz. ”

Anahtar Kelimeler :

PDX-1 (ing. PDX-1) : Pankreas -duedonun homebox-1 İnsülin üreten hücrelerin insülin gen transkripsiyonunun düzenlenmesi ve farklılaşmasında merkezi rol oynayan transkripsiyon faktörü.

Vektör ( ing. Vector ) : Bir gen parçasının klonlanmasında, içine yerleştirilip konak hücreye aktarılması için kullanılan aracı plazmid veya viral kromozom.

β hücresi ( beta hücresi ) : Görevi insülin ( kan şekerini düşüren hormon ) üretmektir.

α hücresi ( alfa hücresi ) : Normalde glukagon ( kan şekerini yükselten hormon ) üretir.

Referanslar :

Kenichiro Furuyama, Simona Chera, Léon van Gurp, Daniel Oropeza, Luiza Ghila, Nicolas Damond, Heidrun Vethe, Joao A. Paulo, Antoinette M. Joosten, Thierry Berney, Domenico Bosco, Craig Dorrell, Markus Grompe, Helge Ræder, Bart O. Roep, Fabrizio Thorel & Pedro L. Herrera. Diabetes relief in mice by glucose-sensing insulin-secreting human α-cells. Nature, 2019 DOI: 10.1038/s41586-019-0942-8

Diğer kaynaklar :

https://www.nature.com/articles/d41586-019-00578-z?_ga=2.14746486.1381503101.1551467319-1313002466.1540135450#references

https://www.uib.no/en/med/124630/human-cells-can-change-job-fight-diabetes

http://genetherapy.akdeniz.edu.tr/assets/files/4-SSanlioglu_TBT.pdf.

http://www.journalagent.com/turkhijyen/pdfs/THDBD_64_1_35_50.pdf.

http://sozvar.hacettepe.edu.tr/index.php?title=Kategori:Kök_Hücre_Terimleri&pagefrom=Siprofloksasin#mw-pages

LACKİE J, M, : Hücre ve Moleküler Biyoloji Sözlüğü , (Nobel Tıp Kitabevleri ) , istanbul 2014

Çeviri :

Prof. Dr. Oğuzhan Deyneli  ( Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları)

Hakan Çelen ( Bilimsel Araştırmacı , Site ve yayın sorumlusu ve aynı zamanda Tip 1 diyabetli )