Los Angeles’daki Güney Kaliforniya Üniversitesi’nden bir araştırmacı ekibi, kök hücrelerden başlayarak saç büyümesinde rol oynayan önemli moleküler olayları açığa çıkartarak ve yetişkin farelerde uyarmayı başardı.
Dergide yayınlanan yeni araştırma, saçın büyüdüğü sürecin adım adım açıklamasını sunuyor. Bulgular alopesi veya erkek tipi kellik olan hastalarda saç büyüme stimülasyonunun yolunu açmaktadır.
Bir araştırmacı ekibi, foliküllerin deriden nasıl büyüdüğünü ve organ benzeri bir yapıya kendi kendini organize edebilecek in vitro gelişen kök hücrelerin kümeleri olan sözde organoidleri kullanarak nasıl saç ürettiklerini incelemek için yola koyuldu.
Belli bir organın daha iyi anlaşılmasını sağlamak için organoitlerin 3-D yapısını kullanmışlardır, çünkü taklit ettiği organa benzer özelliklere sahiptirler – ki bu durumda insan derisi de budur.
Çalışmanın ilk yazarı, Güney Kaliforniya Üniversitesi (USC) Kök Hücre laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Mingxing Lei’dir.
Saç büyümesinin altı aşamalı süreci
Lei ve ekibi, hem yenidoğan hem de yetişkin cilt hücrelerinden elde edilen deri organoitleri kullanmışlardır. Spesifik olarak, kök hücrelerden daha farklılaşmış bir hücre tipi olan progenitör hücreleri kullandılar. Bunları yenidoğan ve erişkin cildinden ayırdılar ve sonra onları çıplak farelere aktardılar.
Araştırmacılar daha sonra hücrelerin nasıl davrandığını ve saç gelişiminin nasıl gerçekleştiğini görmek için 3 boyutlu kültürlerin detaylı zaman aralıklı görüntülerini aldı.
Lei ve meslektaşları yeni doğan hücrelerin cilt benzeri organoidler oluşturduğunu görebildi ve altı-adımlı bir süreçte ayrışmış olan progenitör hücrelerle (birinci adım) başlamıştı.
Bu kümelenmiş hücreler daha sonra polarize kistlere dönüştüler (üçüncü aşama), daha sonra, düzlemsel deri oluşturmak üzere devam eden (adım 4), birleşik kistlere dönüştüler (aşama dört).
İşlemin son aşamasında, deri, bir fareye nakledilen foliküller (aşama altı) oluştu. Burada saç ürettiler.
Aksine, araştırmacılar, yetişkin bir fareden gelen progenitör deri hücrelerini ayrıştırarak, toplanma evresini geçip ne saç ürettiler.
Lei ve meslektaşları, bu altı adımlık saç büyüme sürecini destekleyen moleküler ve biyofiziksel olayları araştırmaya devam ederek araştırmacıların bu mekanizmaları açığa çıkarmak için “biyoinformatik ve moleküler taramaların bir kombinasyonunu” kullandığını açıkladılar.
Onlar, kolajen üretimine katılanlar dahil olmak üzere çeşitli genlerde artmış aktivite bulmuşlardır – deride ve diğer bağ dokularında bulunabilen lifli protein – ve kan dolaşımımızdaki şekerin seviyelerini düzenleyen hormon olan insülin.
Uyarıcı saç büyümesi
Bazı genlerin aktivitesini, organoid gelişiminin farklı aşamalarında inhibe ederek, bilim adamları bir aşamadan diğerine geçişteki rollerini açıklayabilmişlerdir.
Yazarlar, “Araştırmamız, doku morfojenezi sırasında kendi kendine organizasyon sürecinin özünde moleküler olaylar ve biyofiziksel süreçlerin bir rölesini açıklamaktadır” diye yazar. “Çok aşamalı morfolojik geçişin anahtarı olan moleküller tanımlanır ve yetişkin hücrelerde durmuş prosesi geri kazanmak için eklenebilir veya inhibe edilebilir.”
Aslında, Lei ve meslektaşları bu yeni edinilmiş moleküler ve genetik bilgiyi, saç büyüme sürecini zıplama girişimiyle yetişkin cilt hücrelerinden elde edilen organoidlere uyguladılar.
Anlamlı olarak, Lei ve ekip bu organoidlerdeki saç büyümesini başarılı bir şekilde uyarabilir. Yetişkin organoidler, yeni doğanlardan elde edilen organoidler kadar yüzde 40 kadar saç üretmeyi başarmıştır.
USC’nin Keck Tıp Okulu’ndan kıdemli yazar Prof. Cheng-Ming Chuong, “Normal olarak, pek çok yaşlanan birey saçları iyi büyümez, çünkü yetişkin hücreler yavaş yavaş yenilenme yeteneklerini kaybederler” diyor. Ancak, ekibinin bulgularının bunu değiştirebilecek imaları olduğunu açıklıyor.
“Yeni bulgularımızla, yetişkin fare hücrelerinin tekrar saç üretmesini sağlayabiliyoruz. Gelecekte bu çalışma, saç dökülmesinden kelliklere kadar değişen koşullarda saç büyümesini teşvik etmek için bir stratejiye ilham kaynağı olabilir.”
Prof. Cheng-Ming Chuong
