Dokunma Duyumuzu Sağlayan Genin Koku Algılamadaki rolü

Gülün kokusunu almamıza yardımcı olan genin, gül dikenini hissetmenize de yardımcı olması oldukça olasıdır. Güney Metodist Üniversitesi (SMU) araştırmacıları dokunma hissi ile bağlantılı bir genin koku alma geni olarak işlev gördüğünü ortaya çıkarmıştır. Nucleic Acids Research dergisinde yayınlanan bu araştırmanın ortak yazarı Adam D. Norris 'Bu gen daha önce kronik ağrı için potansiyel bir terapötik hedef olarak tanımlanmıştı. Artık genin koku alma ile ilgili olduğunu bildiğimize göre bu COVID-19'un gizemli koku kaybını anlamak ve tedavi etmek için bir fırsat sunabilir' demiştir.

Bilim insanları bir şeye dokunduğumuzda sinir sistemimizin derideki dokunma reseptörlerinden aldığı mekanik girdiyi elektrik sinyallerine dönüştürerek beyine gönderdiğini bilmektedir. Bu mekanik duyu olarak bilinmekte ve beynin bize o dokunuş hakkında bilgi vermesini sağlamaktadır. Ancak, dokunmaya verilen bu elektriksel tepki sırasında neler olup bittiğine ilişkin mekanizma tam olarak anlaşılamamıştır.

İnsan Duyuları Hakkında Bir Örnek: Solucanlar

Bilim insanları insandaki sinir sisteminin karmaşıklığı ile uğraşırken, sinir sistemi insandaki ile birçok benzerlik içeren Caenorhabditis elegans solucanının sinir sistemini incelemektedir. Bu solucanın sinir sisteminde insan beyninde bulunan milyarlarca sinir hücresine kıyasla 302 sinir hücresi bulunmaktadır, ancak C. elegans'ta bu nöronları oluşturan genlerin birçoğunun insanlarda işlevsel karşılıkları vardır.

SMU araştırma ekibi, mec-2 adlı bir genin C. elegans'ta dokunma nöronlarını aktive etmek için çok önemli olduğu bilgisinden yola çıkmıştır. Bununla birlikte, SMU araştırma ekibinin bulduğu şey bu genin tek işlevinin dokunma duyusu olmadığıdır.

Norris, 'Genleri açıp kapatma dışında bir nöronun işlevini kontrol etmenin yolu izoform adı verilen tek bir genin farklı (ancak işlevsel olarak benzer) versiyonlarını oluşturmaktır. Önemli genlerin farklı izoformlarını içeren farklı nöronlar aradık. Tek bir genin (mec-2) farklı izoformlarının hem mekanik duyu hem de koku için çalıştığını bulduk’ diye özetllemiştir.

Araştırmacılar 'derin tek hücre dizilemesi" adı verilen yeni bir teknik kullanmıştır. Norris, 'Tek hücre dizilemesi araştırmacıların tek bir hücrede açık olan tüm genlere bakmasına olanak sağlıyor. Böylece bir hücredeki tüm genleri ve tüm izoformları görmek mümkün oluyor’ diye eklemiştir.

Bu bulgu koku kaybının tedavisi için bir ilaç geliştirilmesini sağlar mı?

Mec-2'nin koku duyusundaki rolü bilindiğine göre bir sonraki adım stomatin adı verilen bir insan geninin aynı şeyi yapıp yapmadığının araştırılmasıdır. Mec-2 geni insanlarda bulunmuyor. Ancak insanlarda bulunan stomatin geninin mec-2'ye oldukça benzer olduğu kanıtlanmıştır. Bunun koku için geçerli olduğu saptanırsa Norris, kronik ağrıyı tedavi etmek için şu anda üzerinde çalışılan benzer yöntemlerin belki de COVID-19 olan kişilerde koku kaybını gidermek için kullanılabileceğini söylemektedir.

Norris ekibinin araştırmasında araştırmacılar solucanlarda mec-2'yi ve insanlarda stomatini değiştirmenin mümkün olup olmadığını görmek istemektedir. Norris 'Klinik öncesi çalışmalarda amaç kronik ağrıyı hafifletmek için mec-2 aktivitesini değiştirerek mekanik duyu nöronlarının duyarlılığını azaltmaktır. Böylece mec-2 bir duyusal termostat olarak kullanılabilir.Bu teorinin daha fazla araştırmaya ihtiyacı var. Şimdiye kadar fare ve C. elegans ile çalışıldı. Benzer sonuçların insanlarda da geçerli olacağını varsaymak doğal ama bunun kanıtlanması gerekiyor' yorumunda bulunmuştur.