Alzheimer tedavisinde yeni umut! Beynin destek hücreleri nöronlara dönüştürüldü

Güney Carolina Üniversitesi'nde gerçekleştirilen bir araştırma, Alzheimer hastalığına karşı nöron yenilenmesini merkeze alan yeni bir tedavi yöntemini ortaya koydu. Eczacılık profesörü Peisheng Xu'nun liderliğinde yürütülen bu çalışmada, fareler üzerinde uygulanan enjeksiyonlar sayesinde kaybedilen beyin hücrelerinin yeniden kazanılması ve hafızanın geri dönmesi sağlandı. Bilim insanları, mevcut Alzheimer ilaçlarının yalnızca hastalığın ilerlemesini yavaşlatabildiğini ve kaybolan nöronları geri getiremediğini belirtirken, nöron yenilenmesi temelli yaklaşımın hastalığın seyrini kökten değiştirebileceğine dikkat çekiyor.

Peisheng Xu ve ekibinden nöron yenilenmesinde devrim niteliğinde adım

Profesör Peisheng Xu'nun ekibi, Alzheimer'ın tedavisinde bugüne kadar izlenen yollardan farklı bir strateji izledi. Araştırmacılar, insan saç telinden yaklaşık 500 kat daha ince olan, 128 nanometre çapında bir nanogel geliştirdi. Bu nanogel, PTBP1 adlı proteine karşı özelleştirilmiş antikorları taşıyor. PTBP1, beynin destek hücreleri olan astrositlerin nörona dönüşmesini engelleyen temel proteinlerden biri olarak biliniyor. Xu'nun ekibi, bu nanogeli doğrudan farelerin damarına enjekte etti. Nanogel, kan-beyin bariyerini geçerek astrositlerin içine ulaştı ve PTBP1 proteinini hedef alarak hücresel dönüşümün önünü açtı. Sonuç olarak, astrositler nöronlara dönüştü ve farelerin öğrenme ile hafıza yetenekleri sağlıklı seviyelere çıktı. Xu, bu yeni nöronların işlevsel olduğunu ve birbirleriyle bağlantı kurabildiğini vurguladı. Farelerde elde edilen sonuçlar, Alzheimer tedavisinde nöron yenilenmesinin gerçekçi bir çözüm olabileceğini gösteriyor.

Farelerde iki enjeksiyonla kayıp hafıza geri döndü

Çalışmada, Alzheimer benzeri hasar geliştirmek üzere genetik olarak tasarlanmış 5XFAD fareleri kullanıldı. Sekiz aylık bu farelerin nöronlarında ciddi kayıplar başlamıştı. Araştırmacılar, her fareye sekiz gün arayla iki doz nanogel enjekte etti. Tedavi edilen farelerde, yuva yapma ve su labirenti gibi bilişsel testlerde belirgin bir iyileşme gözlendi. Özellikle, dört hafta boyunca tedavi edilen farelerin yuva yapma puanlarında önemli bir artış kaydedildi. Su tankı testinde ise tedavi edilen fareler, platformun yerini sağlıklı fareler kadar hızlı buldu ve hafıza testlerinde üstün performans sergiledi. Sadece antikor veya sahte antikor verilen farelerde ise benzer bir iyileşme görülmedi. Bu bulgular, nöron yenilenmesinin kaybolan bilişsel fonksiyonları geri kazandırabileceğini gösteriyor.

PTBP1 hedefli nanogel ile insan hücrelerinde dönüşüm sağlandı

Xu ve ekibi, laboratuvar ortamında yetiştirilen insan astrositleri ve beyin organoidleri üzerinde de nöron yenilenmesi yaklaşımını test etti. PTBP1 seviyeleri, tedavi edilen hücrelerde %40'ın altına indi. Astrositler, yıldız şeklini kaybederek uzun lifler geliştirdi ve olgun nöronların işaretlerini taşımaya başladı. Elektrotlarla yapılan ölçümlerde, sadece nanogel ile tedavi edilen kültürlerde nöron ağına özgü senkronize elektriksel aktiviteler gözlemlendi. İnsan kök hücrelerinden üretilen ve Alzheimer benzeri hasar verilmiş beyin organoidlerinde de benzer sonuçlar elde edildi. Tedavi edilen organoidler, kaybettikleri nöronları geri kazandı ve elektriksel uyarılara yanıt verdi. Bu sonuçlar, nöron yenilenmesinin sadece farelerde değil, insan hücrelerinde de mümkün olabileceğine işaret ediyor.

Önceki nöron yenileme denemeleri neden başarısız oldu?

Nöron yenilenmesi fikri, bilim dünyasında uzun süredir tartışılıyor. 2020 yılında Nature dergisinde yayımlanan bir çalışma, PTBP1 baskılandığında farelerde nöron benzeri hücrelerin ortaya çıktığını ve Parkinson semptomlarının azaldığını ortaya koymuştu. Ancak sonraki yıllarda yapılan başka deneyler, aynı yöntemin tekrarlanmasında başarısız oldu. Özellikle soy izleme teknikleriyle yapılan araştırmalarda, PTBP1'in silinmesinin hücre dönüşümüne yol açmadığı görüldü. Xu'nun ekibi, önceki girişimlerin PTBP1'i yeterince hızlı veya doğru hücrelerde baskılayamadığını, bu nedenle proteinin hızlı ve hedefli bir şekilde ortadan kaldırılmasının farklı sonuçlar doğurduğunu savunuyor. Bu yeni yaklaşım, gen baskılamadan ziyade proteini doğrudan hedef alarak nöron yenilenmesini mümkün kıldı.