Kendi yaralarını iyileştiren kahraman Axolotl: Tıpta yeni bir çağ başlatacak

Bir çalının keskin dalı bir semenderin kuyruğunu kopardığında ya da bir yırtıcıyla mücadelesinde kolunu kaybettiğinde hayvan sadece bekler. Haftalar içinde eksik parça yeniden büyür, hem de ilk günkü kadar kusursuz şekilde.

Yıllardır bilim insanları bu olağanüstü yeteneğin ardındaki mekanizmayı çözmeye çalışıyor. National Geographic'ten Meryl Davids Landau yazısında 10 Haziran’da Nature Communications’ta yayımlanan yeni çalışmaya yer verdi. Çalışma, bu gizeme büyük bir adım daha atarak axolotlun kayıp uzvu nasıl tam olması gereken şekilde yeniden inşa ettiğini ayrıntılarıyla anlatıyor.

Yeniden Büyümenin Mimarı: Retinoik Asit ve Genlerin Dansı

Hem insan vücudunda hem de birçok cilt bakım ürününde bulunan retinoik asit uzun zamandır rejenerasyon sürecinde kritik bir bileşen olarak biliniyordu. Yeni keşif ise süreci daha da netleştiriyor:

Axolotl’de bulunan — ve insanlarda da bulunan — özel bir enzim, yaranın bulunduğu bölgede retinoik asit seviyesini hassas biçimde ayarlıyor. Böylece hangi parçanın yeniden büyüyeceği doğru şekilde belirleniyor. Aynı anda bir gen, yeni oluşacak uzvun büyüklüğünü kontrol ediyor.

Çalışmanın başyazarı ve Northeastern University’den biyolog James Monaghan, “Bu araştırma bir uzvun neyi, nasıl yeniden oluşturacağını ilk kez bu kadar net açıklıyor” diyor. Yıllarca insanların böyle bir yeteneğe sahip olabileceği konusunda şüpheli olduğunu söyleyen Monaghan, artık çok daha umutlu.

Bugün gelişen gen düzenleme teknolojileriyle, gerekli genleri açıp kapatmanın yakın gelecekte mümkün olacağını düşünüyor:

“Belki yıllar sonra, bir yaranın üzerine yapıştırılan bir yama, normalde yara izi oluşturacak hücrelere rejenerasyon programını başlatma talimatı verecek,” diye ekliyor.

Axolotl: Doğanın Yenilenme Ustası

Axolotl — pembe rengi, dış solungaçları ve genç görünümüyle bilinen bu sevimli semender — adını Aztek ateş tanrısı Xolotl’dan alıyor. Doğal yaşam alanlarında nesli tükenme tehlikesiyle karşı karşıya olsa da, laboratuvarlarda adeta bir yıldız.

On yıllarca yaşayabilen bu tür, hem organ hem de uzuvlarını defalarca regüre edebilmesiyle bilim insanlarının en değerli model canlılarından biri.

Yaralanma sonrası gövdede oluşan ve blastema denilen hücre kütlesinin neyi, ne kadar büyüteceğini nasıl bildiği uzun süredir merak konusuydu. Çalışma bu sorunun da cevabını sunuyor.

Hücrelere Ne Yapacaklarını Söyleyen Kod

Monaghan’ın açıklamasına göre axolotl, yaralanmanın ardından tıpkı ilk gelişim döneminde olduğu gibi ilgili genleri yeniden aktif hale getiriyor. Örneğin Shox adlı gen, bacak veya kolu oluşturan uzun kemiklerin taslağını hem ilk kez hem de yeniden yaratılacak uzuv için hazırlıyor.

Bu sırada CYP26B1 adlı enzim, retinoik asidi tam doğru seviyeye düşürerek hücrelere “Bu bir kol olacak”, “Bu bir el olacak” ya da “Bu sadece bir parmak” sinyalini veriyor.

Retinoik asidin miktarı, oluşacak parçanın türünü belirleyen ana işaretleyici.

En dikkat çekici bulgulardan biri ise şu: Enzim retinoik asidi üretmiyor, mevcut miktarı ölçüp olması gereken seviyeye indiriyor. Bu, insanlarda bir gün uzuv yenilemenin kapısını aralayabilecek kilit bir bilgi.

İnsanlar Bir Gün Uzuvlarını Yenileyebilir mi?

Evrimsel geçmişimizin bir noktasında memeliler bu yenileme yeteneğini kaybetti. Daha karmaşık organ yapıları kazanmak, karşılığında bu kapasiteden vazgeçmemize neden oldu. Yine de bazı izler hâlâ duruyor: Yeni doğan bebeklerin uç parmaklarını yeniden oluşturabilmesi gibi.

Bilim insanları, rejenerasyon yeteneğinin tamamen kaybolmadığına inanıyor.

UCLA’dan Thomas Rando, axolotl araştırmalarının insan kök hücre çalışmalarına büyük katkı sağlayabileceğini düşünüyor:

“Memelilerde her hücre sadece kendi türünü üretmekle sınırlı. Oysa çalışan bir kol ya da bacak, birden fazla doku türünün aynı anda yeniden oluşmasını gerektiriyor. Amfibilerin bunu nasıl başardığını çözmek, tıpta devrim yaratabilir.”

Monaghan ise daha da ileri gidiyor: İnsanların bir gün tıpkı axolotl gibi uzuvlarını geri kazanabileceğine inanıyor. Çünkü ortada ortak bir gerçek var:

İnsanlar da axolotllar da aynı genetik malzemeye sahip.

Farklı olan tek şey, bu genlere erişim şeklimiz.

Hazırlayan: Harika Pelin Şengül