Yaponiyanın Tokio Metropoliten Tibb Elmləri İnstitutunun alimləri insanın induksiya olunmuş pluripotent kök hüceyrələrindən (iPS) daha yetkin ürək əzələsi hüceyrələri yaratmağa imkan verən yeni texnologiya hazırlayıblar. Tədqiqat zamanı kök hüceyrələrin xromosom dəstlərinin sayı ikiqat artırılıb, daha sonra isə həmin hüceyrələr kardiomiositlərə — ürək əzələsinin yığılmasını təmin edən hüceyrələrə — çevrilib.
Communications Biology elmi jurnalında 17 avqust 2026-cı ildə onlayn dərc olunan araşdırmanın nəticələrinə görə, əldə edilən hüceyrələr adi üsulla yaradılan ürək hüceyrələri ilə müqayisədə daha güclü və sürətli yığılma xüsusiyyəti nümayiş etdirib.
İnsan orqanizminin öz hüceyrələrindən əldə edilə bilən iPS hüceyrələri müxtəlif hüceyrə növlərinə çevrilmək qabiliyyətinə malikdir. Bu xüsusiyyət onları regenerativ tibb və yeni müalicə üsullarının hazırlanması baxımından mühüm tədqiqat obyektinə çevirir. İnstitutun Regenerativ Tibb layihəsinin rəhbəri Yuiciro Miyaukanın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu bu hüceyrələrin xüsusiyyətlərini dəyişdirməklə müxtəlif xəstəliklərin müalicəsi üçün yeni yanaşmalar hazırlayır. Tədqiqatda Tokio Elm İnstitutunun keçmiş magistrantı İttetsu Nakacima, layihə rəhbəri Yuiciro Miyauka və Nanion Technologies Japan şirkətinin əməkdaşı Mitsuyoşi Şimane iştirak ediblər. Alimlər hüceyrə birləşməsi üsulundan istifadə edərək xromosom dəstlərinin sayı ikiqat artırılmış, yəni tetraploid iPS hüceyrələri yaradıblar. Daha sonra bu hüceyrələri ürək əzələsi hüceyrələrinə diferensiasiya etdirərək orqanizmdə təbii şəkildə baş verən xromosom çoxalması prosesini laboratoriya şəraitində təkrarlayıblar. iPS hüceyrələrindən əldə edilən kardiomiositlərin tibbdə istifadəsinə mane olan əsas problemlərdən biri onların yetkinləşməməsi, embrional və ya döl mərhələsindəki hüceyrələrə bənzər xüsusiyyətlərini saxlamasıdır. Tədqiqatçılar bu problemi aradan qaldırmaq üçün ürək hüceyrələrinin yetişdikcə xromosom dəstlərinin sayını artıra bilməsi xüsusiyyətinə diqqət yetiriblər. Nəticədə, tetraploid iPS hüceyrələrindən daha yetkin ürək hüceyrələri əldə etmək mümkün olub.
Yeni yanaşmanın ürək çatışmazlığının müalicəsində hüceyrə transplantasiyası, yeni dərman namizədlərinin effektivlik və təhlükəsizlik sınaqları, eləcə də xəstəliklərin yaranma mexanizmlərini araşdırmaq üçün modellərin yaradılması kimi sahələrdə tətbiq oluna biləcəyi gözlənilir. İnsan orqanizmindəki hüceyrələrin əksəriyyəti diploiddir, yəni 23 cüt olmaqla ümumilikdə 46 xromosoma malikdir. Lakin ürək əzələsi hüceyrələri və qaraciyər hüceyrələri kimi bəzi hüceyrə növlərində yetişmə zamanı poliploidizasiya — xromosom dəstlərinin sayının artması — baş verə bilər. Tədqiqat müəlliflərinin məlumatına görə, yetkin insan ürəyindəki kardiomiositlərin təxminən 80 faizi tetraploiddir. Bu hüceyrələrdə hər xromosomdan dörd nüsxə mövcuddur. İnsan iPS hüceyrələri müxtəlif hüceyrə növlərinə çevrilə bilsə də, onlardan alınan adi kardiomiositlər əsasən diploid qalır. Buna görə də həmin hüceyrələr insan orqanizmində ürək əzələsinin yetişməsi zamanı baş verən xromosom dəstlərinin artması prosesini tam təkrarlaya bilmir. Alimlər fərz ediblər ki, ürək hüceyrələrinin yaranmasından əvvəl iPS hüceyrələrinin özündə xromosom dəstlərinin sayını artırmaq onların funksional yetkinliyini yaxşılaşdıra bilər.
Əvvəlki üsullarla iPS hüceyrələrindən alınmış kardiomiositləri birbaşa tetraploid vəziyyətə gətirmək mümkün olmayıb. Buna görə tədqiqatçılar fərqli yanaşma seçiblər: əvvəlcə iPS hüceyrələrini birləşdirərək onların xromosom dəstlərinin sayını artırıb, daha sonra həmin hüceyrələri ürək əzələsi hüceyrələrinə çeviriblər. Bu məqsədlə hüceyrələri birləşdirmək qabiliyyəti ilə tanınan Sendai virus hissəciklərindən istifadə olunub. Nəticədə yaradılan tetraploid iPS hüceyrələri adi diploid hüceyrələrdən bir qədər böyük olub, dörd xromosom dəstini sabit şəkildə qoruyub və müxtəlif hüceyrə növlərinə çevrilmək qabiliyyətini saxlayıb.
Bu hüceyrələrdən əldə edilən kardiomiositlərin ölçüsü də diploid iPS hüceyrələrindən yaradılan ürək hüceyrələrindən daha böyük olub. Tədqiqatçılar bunu orqanizmdə hüceyrələrin yetişməsi zamanı müşahidə edilən təbii dəyişikliklə uyğunluq kimi qiymətləndiriblər.
Alimlər hüceyrələrin gen fəaliyyətini RNT sekvenslənməsi (RNA-seq) üsulu ilə təhlil ediblər. Nəticələr göstərib ki, tetraploid hüceyrələrdə hüceyrə dövrü ilə əlaqəli genlərin fəaliyyəti diploid hüceyrələrlə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə azalıb.
İnsan orqanizmində ürək əzələsi hüceyrələri döl inkişafının diploid mərhələsində aktiv şəkildə çoxalır. Yetkinləşdikcə isə onların bölünməsi zəifləyir və xromosom dəstlərinin sayı arta bilir. Tədqiqatçıların fikrincə, gen fəaliyyətində müşahidə olunan dəyişikliklər tetraploid hüceyrələrin yetkin kardiomiositlərə daha çox bənzədiyini göstərir. Ürək əzələsi hüceyrələrinin yığılması böyük enerji tələb etdiyindən, onların yetişməsi zamanı mitoxondrilərin — hüceyrənin enerji istehsalında əsas rol oynayan strukturların — sayı və funksional imkanları da artır.
Araşdırmada tetraploid hüceyrələrdə mitoxondrilərin miqdarının artdığı və onların fəaliyyətinin yaxşılaşdığı müəyyən edilib.
Bundan əlavə, alimlər hüceyrələrin yığılma xüsusiyyətlərini elektrik impedansının ölçülməsi ilə qiymətləndiriblər. Kardiomiositlər laboratoriya qabının dibinə yapışaraq yığıldıqda onların daxili strukturlarında baş verən dəyişikliklər elektrik impedansına təsir göstərir. Ölçmələr tetraploid hüceyrələrdən əldə edilən kardiomiositlərin diploid hüceyrələrdən yaradılanlarla müqayisədə daha güclü yığıldığını və yığılmanın pik səviyyəsinə daha sürətlə çatdığını göstərib. Bu xüsusiyyətlər ürək hüceyrələrinin funksional yetkinliyinin artmasının göstəriciləri kimi qiymətləndirilib.
Tədqiqat nəticəsində tetraploid iPS hüceyrələrindən daha yetkin kardiomiositlərin yaradılması texnologiyası hazırlanıb. Bu yanaşma ənənəvi iPS hüceyrələrindən alınan ürək hüceyrələrinin yetkinlik səviyyəsinin aşağı olması ilə bağlı məhdudiyyətlərin aradan qaldırılmasına kömək edə bilər. Alimlər yeni texnologiyanın yalnız ürək hüceyrələri ilə məhdudlaşmayacağını da düşünürlər. Xromosom dəstlərinin sayının artmasının təbii yetişmə prosesində rol oynadığı digər hüceyrə növlərinin, o cümlədən qaraciyər hüceyrələrinin, skelet əzələsi hüceyrələrinin, trombositlərin yaranmasını təmin edən meqakariositlərin və sümük toxumasının parçalanmasında iştirak edən osteoklastların tədqiqində də bu yanaşmadan faydalanmaq mümkün ola bilər.
Tədqiqat regenerativ tibb və dərmanların hazırlanması sahələri üçün yeni imkanlar yaratsa da, texnologiyanın klinik müalicədə effektivliyini və təhlükəsizliyini müəyyənləşdirmək üçün əlavə araşdırmalara ehtiyac var.
mənbə: medicalxpress.com
Şərhlər
Hələ təsdiqlənmiş şərh yoxdur.
Şərh yazın
Şərh yazmaq üçün hesabınıza daxil olun və e-poçtunuzu təsdiqləyin.