ABD merkezli bilim insanları, yaşlanma biyolojisinde çığır açabilecek yeni bir yönteme imza attı. Revel Pharmaceuticals, Calico ve Colorado Üniversitesi Anschutz Tıp Kampüsü uzmanlarının ortaklaşa yürüttüğü çalışmada, hücresel düzeyde zamanla biriken protein hasarını geri döndürebilen "CMLase" adlı yapay bir enzim geliştirdi. Saygın bilim dergisi Nature Communications’ta yayımlanan araştırma, yaşlı bağışçılardan alınan göz, cilt ve damar dokularındaki hasarın laboratuvar koşullarında önemli ölçüde azaltılabildiğini ortaya koydu.
Şeker ve yağların proteinlerde yarattığı kalıcı tahribat
Yaşlanma sürecinde şeker ve yağ türevi moleküller, hücresel bazda proteinlerle enzimsiz tepkimeye girerek "ileri glikasyon son ürünleri" (AGE) olarak adlandırılan zararlı yapıları oluşturuyor. Bu yapıların en yaygın türlerinden biri olan N-karboksimetil-lizin (CML), vücutta zamanla birikerek dokuların esnekliğini kaybetmesine ve sertleşmesine yol açıyor. Ayrıca bağışıklık sistemindeki RAGE reseptörünü tetikleyen CML, kronik iltihaplanma ve oksidatif stres süreçlerini besliyor. Vücut, CML oluşmadan önceki öncü molekülleri etkisiz hale getirebilse de oluşmuş CML hasarı bugüne kadar tamamen geri döndürülemez bir yaşlılık izi olarak görülüyordu.
500 milyondan fazla varyant arasından seçildi
Doğada CML moleküllerini doğrudan parçalayabilecek hazır bir enzim bulunmaması üzerine araştırmacılar "yönlendirilmiş evrim" yöntemine başvurdu. Bir bakteride yer alan glisin oksidaz enzimini temel alan ekip, beş ayrı geliştirme aşamasının ardından 500 milyondan fazla enzim çeşidini taradı. Yapılan testler sonucunda CML’ye karşı en yüksek etkinlik gösteren varyant seçilerek "CMLase" adıyla üretildi. Özel olarak tasarlanan bu enzim, kimyasal değişime uğramış proteinleri hedef alarak hasarlı bölgeleri yeniden sağlıklı lizin yapısına dönüştürmeyi başardı.
Model proteinlerde yüzde 97'ye varan temizlik
Enzimin başarısı ilk aşamada kolajen, hemoglobin, kazein ve göz dokusu proteinleri üzerinde test edildi. Laboratuvarda yapay olarak CML hasarı oluşturulan proteinlere uygulanan CMLase, ölçülebilir hasarı proteine bağlı olarak yüzde 52 ile yüzde 97 oranında azalttı. Proteinlerin kritik noktalarını inceleyen araştırmacılar, hasarlı tespit edilen 33 lizin bölgesinin 30’unda CML seviyesinin gerilediğini, hatta 7 bölgedeki azalma oranının yüzde 90’ı aştığını kaydetti.
Yaşlı insan dokularında gençleşme belirtileri
Araştırmanın en dikkat çekici sonuçları ise gerçek insan dokularında yapılan deneylerde elde edildi. 64 yaşındaki bir bağışçıdan alınan göz merceği proteinlerindeki CML miktarı yüzde 45 ila yüzde 78 oranında düşürüldü. 75 yaşındaki bir bağışçının karın aortası dokusundaki CML düzeyi yüzde 70’ten fazla gerilerken, yaşlı insan cildinin epidermis ve dermis tabakalarındaki hasar yüzde 55’in üzerinde azaldı. Müdahale sonrasında yaşlı cildindeki CML seviyesinin, 31 yaşındaki bir bireyin cilt örneğinde ölçülen seviyenin bile altına indiği saptandı.
Yaşlanmayı tamamen durduran bir mucize değil
Bilim insanları, elde edilen bulguların yaşlanmayla ilişkili hücresel bir hasarın temizlenebileceğini gösteren önemli bir "kavram kanıtı" olduğunu, ancak henüz biyolojik yaşı geriye çeviren genelleştirilmiş bir tedavi anlamına gelmediğini vurguluyor. CMLase henüz canlı hayvan veya insan denemelerinden geçmedi. Enzimin canlı organizmada dokulara güvenli biçimde aktarılması, yoğun protein bloklarının içine nüfuz etmesi ve gerçek organ işlevlerinde bir iyileşme sağlayıp sağlamayacağı gelecek klinik araştırmalarla netleşecek. Yine de yöntemin; damar sertliği, diyabet kaynaklı doku tahribatı, cilt yaşlanması ve katarakt gibi hastalıklarda devrim niteliğinde tedavilere kapı aralayabileceği değerlendiriliyor.
