Hubrecht Enstitüsü’nden bir grup bilim insanı zebra balıklarında bulunan ve Hmga1 adı verilen bir proteini kullanarak kalp onarım genlerini yeniden aktifleştirmeyi başardı. Yapılan testler bu proteinin, kalp büyümesi gibi yan etkilere yol açmadan epigenetik değişiklikleri düzenleyerek kalbi onardığı saptandı. Çalışmayı yürüten araştırmacılar, bu keşfin kalp hastalıkları tedavisinde umut verici bir adım olduğunu belirttiler.
Kalp hastalıkları, dünya genelinde en yaygın ölüm nedenleri arasında yer almaya devam ediyor. Özellikle kalp krizi sonrasında kalp kası hücrelerinin kendini yenileyememesi, kalp yetmezliği ve ölümcül komplikasyonlara yol açabiliyor. Kalp hasarı sonucu gelişen bu sorunların çoğu için günüzde etkili bir tedavi bulunmuyor. Nature Cardiovascular Research dergisinde yeni yayımlanan çalışma, Hmga1’in kalp rejenerasyonu için umut verici bir terapötik hedef olduğunu, kalp yetmezliği ve kalp hastalıklarının tedavisi için devrim yaratabileceğini gösteriyor.
Zebra balıkları, bilim insanlarının rejeneratif çalışmalarında sıkça kullandığı model organizmalardan birisi olarak biliniyor. İnsanlardan farklı olarak, bu balıklar yeni kalp kası hücreleri üretebiliyor ve hasarlı bir kalbin işlevini 60 gün içinde tamamen geri kazandırabiliyor. Bu mekanizma henüz tam olarak anlaşılamasa da, bu alanda sürmekte olan pek çok çalışmadan umut vaat eden sonuçlar geliyor.
Hücre Programlama Yöntemi ile Kalp Hastalıkları Tedavisinde Önemli Gelişme
Yaptıkları çalışmadan elde ettikleri bulguların insanlarda kalp yetmezliğini tedavi etmede öncül olabileceğini söyleyen çalışmanın baş yazarı ve Hubrecht Enstitüsü’nde moleküler kardiyogenetik profesörü olan Dr. Jeroen Bakkers, “Zebra balıklarında yapılan yapılan araştırmalar bize çok önemli bilgiler sağlıyor. Bu balıklarki kalp rejenerasyonu mekanizmalarını çözmek kalp hastalıkları tedavisi için çok değerli bilgiler sunacak” diyor.
Farelerde de tıpkı insanlarda olduğu gibi, kalp kendini yenileyemiyor. Sonuçları yeni yayımlanan bu çalışmada araştırmacılar, zebra balığı ve fare kalplerindeki gen aktivitesini karşılaştırarak önemli bir keşfe imza attılar. Farelerde Hmga1 geninin embriyonik gelişim sırasında aktif olduğunu, ancak yetişkin hücrelerde kapandığını gözlemlediler. Zebra balıklarında ise bu gen, kalp rejenerasyonu sırasında aktif kalıyor.
Araştırma ekibi, Hmga1’in genetik olarak susturulmuş genleri yeniden aktifleştirdiğini ve H3K27me3 adı verilen bir epigenetik düzenleyiciyi etkileyerek rejeneratif bir gen programını başlattığını gösterdi. Makalenin ortak birinci yazarı Dr. Mara Bouwman, bu süreci “Hmga1, kromatin üzerindeki moleküler ‘engelleri’ kaldırıyor ve uyuyan genlerin yeniden çalışmasını sağlıyor,” şeklinde açıklıyor.
Yeni keşfedilen GPNMB proteini kalp krizi sonrasında iyileşme sürecini destekliyor
Proteinin memelilerde de benzer şekilde çalışıp çalışmadığını test etmek için araştırmacılar, Hmga1’i fare kalplerindeki hasarlı bölgelere lokal olarak uyguladı. Sonuçlar, proteinin hasarlı kalp kası hücrelerini bölünmeye ve büyümeye teşvik ettiğini, bu etkinin sadece hasarlı bölgede gerçekleştiğini ve sağlıklı dokularda yan etkilere yol açmadığını ortaya koydu.
Zebra balığı, fare ve insan kalplerindeki Hmga1 gen aktivitesini karşılaştıran ekip, yetişkin insan ve fare kalplerinde bu proteinin hasardan sonra üretilmediğini ancak embriyonik gelişim sırasında aktif olduğunu belirledi. Yeni keşfedilen bu mekanizmanın gen terapileri yoluyla proteinin üretimini yeniden aktive etme potansiyelini gündeme getirdiğini belirten Prof. Dr. Jeroen Bakkers, “Bir sonraki aşamada bu yöntemi insan kalp kasında test edeceğiz. Bu tedaviyi klinik aşamaya getirmek için hala yapmamız gereken çok işlem var. Ancak bulgular bu yöntemin umut verici olduğunu gösteriyor,” diyor.
Zebra balıklarının kalp yenileme mekanizmasını inceleyen araştırmacılar, Hmga1 adlı proteinin farelerde kalp hücrelerini onarma potansiyelini keşfetti. Zebra balıklarında doğal olarak aktif olan bu protein, hasarlı kalp bölgelerinde genleri yeniden aktifleştirerek onarım sürecini başlatıyor. Farelerde yapılan deneylerde, Hmga1’in yalnızca hasarlı dokularda etki gösterdiği ve sağlıklı kalp dokusuna zarar vermediği görüldü.
Kalp-Damar ve Kilo Sorunu Olan Erkeklerin Beyni Kadınlardan Daha Hızlı Yaşlanıyor
Çalışma, proteinin epigenetik düzenleyiciler üzerinden kromatin engellerini kaldırarak uyuyan genleri harekete geçirdiğini ortaya koydu. İnsanlarda da embriyonik dönemde aktif olan bu genin, yetişkin kalp dokusunda yeniden aktive edilmesi için gen terapileri geliştirilmesi planlanıyor. Araştırmacılar, bu yaklaşımın kalp yetmezliğini önlemek için yeni tedaviler sunabileceğine inanıyor. Ancak klinik uygulama için daha fazla test ve geliştirme gerekiyor. Bu bulgular, rejeneratif tıpta çığır açıcı bir potansiyele işaret ediyor. Çalışmanın sonuçları, Nature Cardiovascular Research dergisinde yayımlandı.
Kaynaklar ve Referanslar:
1- Cross-species comparison reveals that Hmga1 reduces H3K27me3 levels to promote cardiomyocyte proliferation and cardiac regeneration, Nature Cardiovascular Research (2025), DOI: 10.1038/s44161-024-00588-9YAZIYI PAYLAŞ
YORUMUNUZ VAR MI?