ABD'de bilim insanları, yaşlanmayla birlikte insan dokularında biriken ve bugüne kadar geri döndürülemez olduğu düşünülen belirli bir protein hasarını ortadan kaldırabilen yapay bir enzim geliştirdi.
Nature Communications dergisinde yayımlanan araştırmada, "CMLase" adı verilen enzimin, yaşlanma sürecinde göz, cilt ve damar dokularında biriken Nε-karboksimetil-lizin (CML) adlı kimyasal değişikliği laboratuvar ortamında önemli ölçüde azalttığı ortaya konuldu.
Araştırmacılar, çalışmanın henüz yaşayan insanlar üzerinde uygulanmış bir yaşlanma tedavisi olmadığını ve elde edilen sonuçların yalnızca laboratuvar deneylerine dayandığını özellikle vurguladı.
ŞEKERLERİN OLUŞTURDUĞU PROTEİN HASARI HEDEF ALINDI
CML, şeker ve yağlardan türeyen bazı moleküllerin proteinlerle enzim desteği olmadan reaksiyona girmesi sonucu oluşan ileri glikasyon son ürünlerinden (AGE) biri olarak biliniyor.
Yıllar içinde özellikle uzun ömürlü proteinlerde biriken bu molekülün dokuların sertleşmesine ve esnekliğini kaybetmesine katkı sağladığı düşünülüyor. Ayrıca CML'nin bağışıklık sistemindeki RAGE adlı reseptörü aktive ederek kronik iltihaplanma ve oksidatif stresle bağlantılı süreçleri tetikleyebildiği belirtiliyor.
Bilim insanları, vücutta CML oluşmadan önce zararlı öncü molekülleri etkisiz hale getiren mekanizmalar bulunduğunu ancak oluşmuş CML hasarının bugüne kadar geri döndürülemez kabul edildiğini ifade etti.
500 MİLYONDAN FAZLA ENZİM VARYANTI İNCELENDİ
Revel Pharmaceuticals, Calico ve Colorado Üniversitesi Anschutz Tıp Kampüsü'nden araştırmacılar, CML'yi parçalayabilecek doğal bir enzim bulunmaması nedeniyle yönlendirilmiş evrim yöntemini kullandı.
Araştırma ekibi, bir bakteride bulunan glisin oksidaz enzimini başlangıç noktası olarak seçti. Beş aşamalı geliştirme sürecinde 500 milyondan fazla enzim varyantı incelendi ve CML'ye karşı en etkili sonucu veren enzim belirlendi.
Geliştirilen CMLase, CML nedeniyle kimyasal olarak değişime uğramış proteinleri hedef alarak hasarlı bölgeyi yeniden normal lizin yapısına dönüştürecek şekilde tasarlandı.
LABORATUVARDA YÜZDE 97'YE VARAN BAŞARI
Enzim ilk olarak kolajen, hemoglobin, kazein ve göz dokusundan elde edilen proteinler üzerinde test edildi.
Laboratuvarda yapay olarak CML hasarı oluşturulan proteinlere gece boyunca uygulanan CMLase, proteine bağlı olarak ölçülebilen hasarı yüzde 52 ile yüzde 97 arasında azalttı.
Araştırmacılar ayrıca proteinlerin belirli bölgelerini de inceledi. Hasar tespit edilen 33 lizin bölgesinin 30'unda CML seviyesinin düştüğü, bunların yedisinde ise azalmanın yüzde 90'ın üzerine çıktığı belirlendi.
Geceleri neden aniden uyanıyoruz? Bilim insanları açıkladı işte sebebiYaşamYAŞLI İNSAN DOKULARINDA DA DENENDİ
Araştırmanın ikinci aşamasında CMLase, yaşlanmaya bağlı olarak kimyasal hasar biriktirmiş insan dokularında test edildi.
64 yaşındaki bir bağışçıdan alınan göz merceği proteinlerinde toplam CML miktarının yüzde 45, farklı bir ölçüm yönteminde ise yüzde 78 azaldığı görüldü.
75 yaşındaki bir bağışçıdan alınan karın aortası dokusunda CML düzeyi yüzde 70'in üzerinde gerilerken, yaşlı insan cildinin epidermis ve dermis tabakalarında ise CML miktarı yüzde 55'ten fazla azaldı.
Araştırmacılar, işlem sonrasında yaşlı ciltteki CML seviyesinin, 31 yaşındaki bir kişiden alınan cilt örneğinde ölçülen seviyenin bile altına düştüğünü bildirdi.
İNSANLARDA HENÜZ TEST EDİLMEDİ
Bilim insanları, elde edilen bulguların yaşlanmayla ilişkili belirli bir kimyasal hasarın laboratuvar ortamında azaltılabileceğini gösteren önemli bir kavram kanıtı olduğunu belirtiyor.
Ancak araştırma, insanların biyolojik yaşının geriye çevrildiğini ya da yaşlanmanın durdurulduğunu göstermiyor. Geliştirilen enzim yalnızca CML adı verilen belirli bir protein hasarını hedef alıyor.
CMLase henüz ne hayvanlarda ne de insanlarda test edildi. Enzimin canlı dokulara güvenli şekilde ulaştırılıp ulaştırılamayacağı, yoğun protein yapıları içine nüfuz edip edemeyeceği ve CML'nin azaltılmasının damar esnekliği, iltihaplanma veya organ fonksiyonlarında gerçek bir iyileşme sağlayıp sağlamayacağı ise henüz bilinmiyor.
GELECEKTE YENİ TEDAVİLERE KAPI ARALAYABİLİR
Araştırmacılar, CMLase teknolojisinin ilerleyen dönemde damar hastalıkları, diyabete bağlı doku hasarı, cilt yaşlanması ve bazı göz hastalıklarına yönelik yeni tedavilerin geliştirilmesine zemin hazırlayabileceğini değerlendiriyor.
Bununla birlikte yöntemin klinik kullanıma geçebilmesi için önce hayvan deneylerinin, ardından da güvenlik ve etkinliği ortaya koyacak kapsamlı insan klinik çalışmalarının tamamlanması gerektiği belirtiliyor.
