Akciğerlerde Yeni Bir Hücre Tipi Keşfedildi

1980'lerin sonlarında tanımlanan CFTR (kistik fibrozis transmembran regülatör) geni, hücre zarları boyunca klorür iyonları taşıyan bir proteini kodlar. CFTR'deki mutasyonlar, akciğer, pankreas ve diğer organlarda kalın mukus birikimine yol açabilir, bu da sık solunum yolu enfeksiyonlarına ve kistik fibrozisi karakterize eden diğer semptomlara yol açar. Bu mutasyonlar, dünya çapında 70.000'den fazla kişiyi etkileyen bir multiorgan hastalığı olan kistik fibrozise neden olan mutasyonlardır. Bilim adamları uzun zaman önce, CFTR'nin, yaygın bir havayolu hücre tipi olan silli hücrelerde düşük seviyelerde eksprese edildiğini kabul etmişlerdir.

CFTR ile ilgili on yıllardır süren çalışmalara ve kistik fibrozis (KF) hastalığının tedavisindeki ilerlemelere rağmen, bu alanda hala tam bir kür sağlanamamıştır. Yeni bulgular, CFTR aktivitesinin kistik fibrozise karşı gelecekteki tedavi stratejileri için ümit vaat eden hedefler olarak hizmet eden daha önceden bilinmeyen küçük bir hücre popülasyonunda yoğunlaştığını göstermektedir.

Harvard Tıp Okulu ve Novartis Biyomedikal Araştırma Enstitüsü (NIBR) bilim adamları tarafından yönetilen bir çalışma ile Massachusetts Genel Hastanesi'nde bulunan Harvard Tıp Okulu araştırmacıları, MIT Broad Enstitüsü ve Harvard’lı bilim insanları tarafından yönetilen başka bir çalışmada, insan hava yolunda yeni ve nadir bir hücre türü keşfedildi. Araştırmacılar hücreleri, tatlı su balıkları ve kurbağa derisinin solungaçlarında bulunan ve hücre dengesini düzenleyen bir hücre türü olan iyonositlerle benzerlik gösterdikleri için "dengesiz iyonositler" olarak adlandırdılar.

Gen Tedavisi için Bir Umut

Yeni çalışmalar, CFTR ekspresyonunun çoğunun, solunum yolu hücrelerinin sadece yüzde 1'ini oluşturan pulmoner iyonositlerde oluştuğunu göstermektedir. CFTR'nin aktivitesinin, sadece ekspresyonu değil, dokudaki pulmoner iyonosit sayısı ile ilişkili olduğu gösterildi.

Çalışmalar ayrıca, akciğer biyolojisi ve hastalığının mevcut anlayışını genişleten diğer yeni, nadir ve kötü anlaşılmış hücre tiplerinin özelliklerini ortaya çıkardı. Tek hücreli dizileme teknolojisini kullanılarak, insan ve fare solunum yollarından izole edilen on binlerce hücrede gen ekspresyonu analiz edildi. Gen ekspresyonu paternlerini ve daha önce tarif edilen hücreleri referans olarak kullanan araştırmacılar, farklı hücre tipleri ve durumları, bunların miktarı ve dağılımı hakkında kapsamlı kataloglar oluşturdular. Analizler ile hem bilinen hem de önceden tanımlanmamış hücre tiplerinin genetik kimliklerini haritaladılar. Pulmoner iyonositler olarak adlandırdıkları bir yeni hücre tipi, diğer hücrelerden daha yüksek seviyede CFTR eksprese ettikleri için özellikle dikkat çekiciydi. Farelerde pulmoner iyonositlerde kritik bir moleküler süreci bozduğunda, özellikle yoğun mukus oluşumu olmak üzere, kistik fibrozis ile ilişkili temel özelliklerin başlangıcını gözlemlediler.

Araştırmacılar, bu hücrelerin tanımlanmasının, CFTR mutasyonlarını düzeltmek için gen tedavisi kullanmaya çalışan ekiplere yardımcı olabileceğini belirtiyorlar.