Haber Merkezi - ABD'de bilim insanları, yaşlanmayla birlikte insan dokularında biriken ve bugüne kadar kalıcı 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 ise çalışmanın henüz yaşayan insanlarda uygulanmış bir yaşlanma tedavisi olmadığını ve yalnızca laboratuvar ortamında elde edilen bulgulara dayandığını vurguladı.
Şekerlerin yol açtığı protein hasarı hedef alındı
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 katkıda bulunduğu 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 uzun yıllardır geri döndürülemez kabul edildiğini ifade etti.
500 milyondan fazla enzim varyantı tarandı
Revel Pharmaceuticals, Calico ve Colorado Üniversitesi Anschutz Tıp Kampüsü'nden araştırmacılar, CML'yi parçalayabilecek doğal bir enzim bulunmaması nedeniyle yönlendirilmiş evrim yöntemine başvurdu.
Araştırma ekibi, bir bakteride bulunan glisin oksidaz enzimini başlangıç noktası olarak kullandı. Beş aşamalı geliştirme sürecinde 500 milyondan fazla enzim varyantı incelendi ve CML'ye karşı en etkili sonuç veren enzim seçildi.
Geliştirilen CMLase, CML nedeniyle kimyasal olarak değişime uğramış proteinleri hedef alarak hasarlı bölgeyi yeniden normal lizin yapısına dönüştürecek şekilde tasarlandı.
Laboratuvarda protein hasarını yüzde 97'ye kadar azalttı
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 inceledi. Hasar tespit edilen 33 lizin bölgesinin 30'unda CML seviyesinin düştüğü, bunların yedisi için azalmanın yüzde 90'ın üzerine çıktığı belirlendi.
Yaşlı insan dokularında da başarılı sonuç verdi
Araştırmanın ikinci aşamasında CMLase, yaşlanma nedeniyle doğal olarak kimyasal hasar biriktirmiş insan dokularında denendi.
64 yaşındaki bir bağışçıdan alınan göz merceği proteinlerinde toplam CML miktarının yüzde 45 azaldığı görüldü. Antikor temelli farklı bir ölçüm yönteminde ise bu azalma yüzde 78 olarak hesaplandı.
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 edilmedi
Bilim insanları, elde edilen sonuçların 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 yeni tedavilere kapı aralayabilir
Araştırmacılar, CMLase teknolojisinin ileride damar hastalıkları, diyabete bağlı doku hasarı, cilt yaşlanması ve bazı göz hastalıklarına yönelik tedavilerin geliştirilmesine zemin hazırlayabileceğini düşünüyor.
Bununla birlikte, yöntemin klinik kullanıma girebilmesi için önce hayvan deneylerinin, ardından da güvenlik ve etkinliği ortaya koyacak kapsamlı insan klinik çalışmalarının tamamlanması gerekiyor.
