İnsan organlarındaki hücrelerin ayrıntılı haritaları, plasentanın anne kanını nasıl kontrol ettiğini, böbrek hücrelerinin sağlıklıdan hastalıklı duruma nasıl geçtiğini ve bağırsaktaki hücrelerin kendilerini nasıl farklı mahalleler halinde organize ettiğini gösterir.
19 Temmuz’da yayınlanan bu atlaslar, Doğa, hem sağlıkta hem de hastalıkta vücudun organlarını incelemek için güçlü ve giderek daha popüler hale gelen bir yaklaşımın örnekleridir. Her biri, tek tek hücrelerde gen aktivitesi ve protein üretimi hakkında yüzbinlerce veri noktası içerir ve bunlar daha sonra organdaki belirli konumlarıyla eşlenir.
Umut, atlasların sonunda, bu hücreler yaralandığında veya işlevsiz hale geldiğinde ortaya çıkabilecek bozuklukların nasıl teşhis ve tedavi edileceğine dair ipuçları vermesidir. Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nden genetikçi ve bağırsakları inceleyen çalışmanın yazarı Michael Snyder, “Bu hücreler kendilerini mahalleler, kasabalar ve ülkeler şeklinde organize ediyor” diyor. “Ve bu onların işlevlerini etkiliyor.”
hücre atlasları
Araştırmacıların tek tek hücrelerdeki gen aktivitesini izlemesine olanak tanıyan teknolojiler, son yıllarda beyindeki kan damarlarının ve çeşitli tümör türlerinin haritaları da dahil olmak üzere birçok hücre atlasının üretimini teşvik etmeye yardımcı oldu. Zamanla, bu teknolojiler daha sofistike hale geldi ve araştırmacıların bir hücrenin konumu hakkındaki bilgileri dahil etmesine ve gen aktivitesini daha kapsamlı bir şekilde sorgulamasına olanak sağladı.
En son makaleler, her hücrede düzinelerce protein bolluğunu değerlendirerek bunu daha da ileriye taşıyor. Araştırma, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edilen ve insan vücudundaki hücrelerin haritasını çıkaracak araçlar geliştirmeyi amaçlayan İnsan Biyomoleküler Atlas Programı (HuBMAP) adlı bir konsorsiyumun parçası.
Bir çalışmada, araştırmacılar bir bükülme dahil ettiler. Dokuları tek bir organda haritalamak yerine, ikisi arasındaki arayüzü incelediler: plasenta ve uterus. Ekip 500.000 hücreden ve 588 uterin arterden alınan verileri kullanarak fetüsten gelen hücrelerin rahmin iç tabakasındaki kan damarlarını nasıl işgal edip yeniden şekillendirdiğini ve böylece daha büyük hale gelip hamileliğin sonraki aşamalarında besinleri daha iyi iletebilmelerini sağladı. Stanford Üniversitesi’nden bir patolog ve çalışmanın yazarı olan Michael Angelo, “Atardamarları istila ediyorlar ve vahşi olan anne hücrelerinin yerini alıyorlar” diyor.
Bu süreçteki hatalar, hem fetüsün hem de annenin sağlığını tehlikeye atabilecek preeklampsi ve diğer durumlarla ilişkilendirilmiştir.
Birleşik Krallık, Cambridge’deki Wellcome Sanger Enstitüsü’nden genetikçi Roser Vento-Tormo, Angelo’nun sonuçlarının bu yılın başlarında yayınlanan ve plasentayı oluşturan hücrelerdeki gen aktivitesini kataloglayan verilerle uyumlu olduğunu söylüyor. Özellikle, her hücrede 37 proteinin ifadesine ilişkin veriler, araştırmacılara fetüs ve anne hücreleri arasındaki iletişimin yüksek çözünürlüklü bir görünümünü veriyor, diyor. “Hastalığa bakmak istiyorsak, sağlıklı koşullarda neler olduğunu derinlemesine anlamamız gerekir.”
Bağırsak mahalleleri
En son çalışmalardan biri, sağlıklı ve yaralı böbrek hücrelerini karşılaştırır. Louis, Missouri’deki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde patolog olan ortak yazar Sanjay Jain, “Hücrelerin sağlıklıdan yaralıya nasıl ilerleyebileceğine dair yollar inşa edebildik ve geri kalanı yol boyunca durdu” diyor.
Ve bir çalışma, bağırsak boyunca sekiz bölgeden alınan hücreleri değerlendiriyor ve Snyder’ın benzersiz özelliklere sahip hücre mahalleleri dediği bir dizi buluyor..
Vento-Tormo, çalışmaların güzelliğinin yalnızca doğrudan bulgularında değil, aynı zamanda geniş veri yığınlarını nasıl entegre ettiklerinde de yattığını söylüyor. Araştırmacılar ayrıca hücre atlas projelerine doku bağışçılarının çeşitliliğini artırmak ve 2B’den 3B’ye genişleyen analizler yapmanın yollarını geliştirmek için çalışıyorlar.
Sanger Enstitüsü’nde HuBMAP’a katılan bir genetikçi olan Sarah Teichmann, gelecekteki çalışmaların şüphesiz daha fazla dokuya, hastalık durumuna ve gelişim aşamasına bakacağını söylüyor. “Vücutta birçok başka doku ve organ var” diyor. “Önümüzde heyecan verici fırsatlar var.”
Bu makale izin alınarak çoğaltılmıştır ve ilk yayınlanan 19 Temmuz 2023’te.
Kaynak : https://www.scientificamerican.com/article/cells-organize-themselves-into-neighborhoods-that-could-shape-treatment/