DZNE (Alman Nörodejeneratif Hastalıklar Merkezi), Bonn Üniversitesi Hastanesi, Hollanda ve ABD’den bilim insanlarından oluşan uluslararası bir araştırma ekibi, beyin bağışıklık hücrelerini araştırmak ve ışık ışınlaması yoluyla manipüle etmek için “Human Frontier Science Program” tarafından 1,3 milyon ABD doları hibe almaya hak kazandı. Bu, moleküler aracılar olarak gen transkriptlerinin (mRNA’lar) kullanılmasını içerecektir. Bilim insanları bu laboratuvar çalışmalarından, bu hücrelerin tehlikelere yanıt olarak şekillerini nasıl değiştirdikleri ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda oynadıkları rol hakkında yeni bilgiler edinmeyi amaçlıyor. Beyin, toksinleri ortadan kaldıran, hücresel kalıntıları temizleyen ve patojenlerle savaşarak, beynin sağlıklı kalmasına yardımcı olan “mikroglia” adı verilen özel bir bağışıklık hücresi sınıfına ev sahipliği yapar. “Bu bağışıklık hücreleri doku içinde hareket ederek yerel çevreyi küçük işlemlerle araştırır. Mikroglia bir tehlike sezdiğinde aktive olur ve bu da morfolojilerindeki değişikliklerle ilişkilidir. İlk olarak, projeksiyonlarının boyutları ve dallanmaları değişir, sonunda mikroglia blob benzeri bir şekil alır,” diyor DZNE’nin Berlin’deki merkezinde biyokimyacı ve araştırma grubu lideri olan Dr. Dragomir Milovanovic. “Bu dönüşüm mikrogliaların immünolojik işlevi için gereklidir. Ancak bu dinamik davranışın nasıl gerçekleştiği belirsizdir.
Çalışmalarımızla, bununla ilgili mekanizmalar hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyoruz. Alzheimer’da mikrogliaların aşırı aktif hale geldiği ve başlangıçta yararlı olan etkilerinin kronik bir enflamatuar tepkiye dönüştüğü bilinmektedir. Dolayısıyla mikrogliaların daha iyi anlaşılması yeni tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir.” ifadelerini kullandı. Milovanovic bu çalışma için Almanya’daki Bonn Üniversitesi Hastanesi’nden Profesör Kathrin Leppek’in yanı sıra Hollanda’daki Utrecht Üniversitesi’nden ve Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden araştırmacıların da aralarında bulunduğu üç meslektaşıyla işbirliği yapıyor. “Biz disiplinler arası bir ekibiz ve her üyemiz masaya kendi özel uzmanlığını getiriyor. Buna hücre biyolojisi, RNA ve protein biyokimyası, sentetik kimya ve diğer alanlar da dahil” dedi. İnsan Sınır Bilim Programı’nın (HFSP) “Erken Kariyer Araştırma Hibesi” ile desteklenen uluslararası işbirliği, fare beyinlerindeki mikroglia üzerinde çalışmayı, ışığa duyarlı moleküller ve lazer ışığı aracılığıyla hücre kültürlerindeki mikroglia davranışını manipüle etmeyi amaçlıyor. “Proteinlerin üretimini etkileyen bileşikler geliştirmeyi amaçlıyoruz. Özellikle de mikroglia morfolojisindeki değişiklikler için önemli olan proteinler. Kilit nokta, sentezleyeceğimiz bileşiklerin ışıkla değiştirilebilir olması. Böylece protein üretimi üzerindeki etkileri uygun bir ışık kaynağı ile kontrol edilebilecek. Bu, mikroglia morfolojisini ve dolayısıyla immünolojik işlevlerini ışıkla spesifik olarak manipüle etmemize olanak tanıyacak” dedi. O ve meslektaşları bu proje için güçlerini birleştirmeyi dört gözle bekliyorlar.
Hibe, yüksek düzeyde işbirliği içinde çalışacak doktora öğrencilerini veya postdoc’ları işe almalarını sağlayacak. Son çalışmalar, mikrogliaların morfolojik dönüşümünün, süreçleri de dahil olmak üzere hücrenin periferisinde üretilen proteinler tarafından düzenlendiğini göstermektedir. Bunun için “mRNA” adı verilen gen transkriptlerinin yanı sıra mRNA moleküllerini proteinlere “çeviren” moleküler makineler gerekiyor. “Morfolojik değişikliklerle ilgili mRNA’ların protein fabrikalarıyla birlikte granül adı verilen yapılarda paketlendiği görülüyor ve bu ayrıntılı olarak araştırmak istediğimiz bir konu. Bu, hücrenin çekirdeğine yakın bir yerde gerçekleşiyor. Farklı bir sıvı içinde asılı duran küçük damlacıkları andıran bu granüller oradan başka bölgelere taşınıyor” dedi. Projenin üç yıl sürmesi planlanıyor. Başvuruların başarı oranı sadece yüzde 6.5 olduğu için hibenin kazanılması oldukça rekabetçi bir süreçti. HFSP Genel Sekreteri Pavel Kabat, “HFSP Araştırma Hibe Programının bu yılki kazananları, uluslararası işbirliğine ihtiyaç duyan yaşam bilimleri araştırmalarına öncülük eden ve sınır konularında (yani daha önce üzerinde çalışma yapılmamış araştırmalarda) temel bilimleri araştıran olağanüstü bilim insanlarıdır” dedi. “Aldığımız teklifler beni çok heyecanlandırdı ve ortaya çıkacak çığır açıcı keşifleri sabırsızlıkla bekliyorum.” ifadelerini kullandı.