Çinli bilim insanı Toa Qin ve ekibinin yürüttüğü bir araştırma, hayvanlar aleminin en hızlı yenilenen dokularından biri olan boynuzları ve memelilerin hücreleri düzenli olarak nasıl yenilediği sorusunu mercek altına aldı.
Belirli bir yetişkinliğe erişen memelilerin genellikle organ ve diğer dokuları yenileme yeteneğini kaybettikleri ve hayatlarının geri kalanına halihazırda sahip oldukları organlarla devam ettikleri biliniyor. Ancak buna istisna teşkil eden memeliler olarak ortaya çıkan geyiklerde her yıl üreme döneminden sonra boynuzların düştüğü ve yerine yenilerinin çıktığı biliniyor. Günde yaklaşık 2,75 santimetre büyen boynuzlar, hayvanlar alemindeki en hızlı yenilenen dokulardan biri. Bu durumdan hareket eden bilim insanları, organları yenileme yeteneğini kaybetmiş insanlar ve hayvanlar için boynuz örneği üzerinden yeni tedaviler geliştirilmesini hedefliyor.
Çinli bilim insanları, Sika geyiğinin düzenli olarak düşse de bir yıl gibi bir süre içerisinde hemen hemen aynı boyuta ulaşacak kadar büyüyebilen boynuzlarının ardında yatan sistemi masaya yatırdı. Sikka geyiği boynuzlarının yenileyici 'atlasını' çıkaran uzmanlar, boynuz dokusunun gelişiminde kritik öneme sahip çok sayıdaki tek hücre ve geni birbirinden ayırdı.
Boynuzların düşmesinden 10 gün önce araştırmacılar yenilenme sürecinde yüksek derecede aktif olduğu gözlemlenen bir kök hücreyi tespit etti. Söz konusu hücreler, boynuz döküldükten sonra da boynuz dokusundaki varlığını sürdürmeye devam etti. Ancak beşinci günün sonunda yeni bir kök hücre tipi ortaya çıktı.
Araştırmacılar boynuzların büyümesine dair süreç aşamalarını tespit ederek, yeniden büyüme potansiyelini en fazla oluşturan kök hücreleri alarak laboratuvar ortamında çoğalttı. Ardından çoğaltılan hücreler farelerin kafasına yerleştirildi.
'Kemik tıbbında kullanılabilir'
Deneyin 45. gününde kemik kırığı onarımının ayrılmaz bir parçası olarak bilinen osteokondral dokudan türetilen kök hücreler sayesinde farenin kafasında minik boynuzlar belirmeye başladı. Kısa sürede uzamaya başladığı gözlemlenen boynuzlar, farklı bir memelide gelişimlerini tamamlayarak buna imkan sağlayan genetik mekanizmaları ortaya koydu. Bilim insanlarına göre elde edilen sonuç, bu tekniğin insan kemik tıbbında nasıl kullanılabileceğine dair fikir verebilir.
Science dergisinde yayınlanan araştırma makalesinde elde edilen sonuçlar farklı türler arasında hücre yerleştirilmesi konusunda etik tartışmaları beraberinde getirebilir. Ancak bilim insanlarına göre yeniden doku geliştirmeye dair söz konusu mekanizmalar başarılı bir şekilde aydınlatılabilirse, diğer memelilerde de benzer genlerin bulunması mümkün.
Araştırma kırık bir bacağın yeniden onarılmasının şu anda mümkün olabileceği anlamına gelmese de hem genomlarımızdaki mekanizmalarla hem de boynuz kök hücrelerinin yardımıyla memelilerin tam olarak nasıl doku yenileyebildiğine dair yepyeni bir bakış sunuyor.