Gençliğe geri dönmenin sırrı bu enzimde mi? Bilim, çok ilginç bir şey keşfetti

Fırında pişen bir kekin önce altın rengi, sonra kahverengi olmasını sağlayan kimyasal sürecin bire bir aynısı, vücudumuzdaki hücrelerin yaşlanmasında da iş başında. 

On yıllar boyunca, dokularınız 36,6 santigrat derecede sürekli olarak ısınarak, kan dolaşımındaki şekerlerin protein ve yağ ile etkileşime girmesiyle oluşan ileri glikasyon ürünleri veya kısa adıyla AGE’ler adı verilen bileşikler oluşur ve bunlar dokularda bir “pas” gibi yavaş yavaş birikir. 

The New York Times gazetesindeki bir habere göre, AGE’lerin birikmesi, yaşlanma sürecinin bir özelliği ve kolajen gibi dokuları yapışkan ve sert hale getirerek kalp hastalığı, göz hasarı, böbrek hastalığı ve diyabete yol açabilen iltihaplanmaya neden olur.

Kolajen dokuların sertleşmesi cildinizin sertleşmesi, kas elastikiyetinizin azalması, görme sorunlarının başlaması gibi yaşlanmayla bağlantılı pek çok şeyin arka planında yer alıyor. İşte bu sertleşmeye neden olan şey ise vücutta yıllar içinde AGE birikmesi.

Araştırmacılar, bugüne kadar AGE’lerin oluşmasını durdurabilecek ilaçlar geliştirmek için başarısız girişimlerde bulundular. Ancak 16 Temmuz’da Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, farklı bir yaklaşımı açıklıyor: AGE oluşumunu engellemek yerine zaten yıllar içinde birikmiş olan AGE’leri vücuttan temizlemeye çalışmak…

Bilim insanları, insan dokusundan en yaygın AGE’lerden birini temizleyen bir enzim yarattılar ve bu da yaşlanma bileşikleri vücutta yerleştikten sonra bile zamanı geri çevirmeye yardımcı oluyor. Bu temizleme, dokuyu onarmaya yardımcı olabilir ve hücrelerin daha genç davranmasına olanak sağlayabilir.

Yeni enzimi geliştiren Revel Pharmaceuticals’ın kurucusu ve CEO’su ve çalışmanın baş yazarı Aaron Cravens, “Bu, daha büyük bir yönde atılmış küçük bir adım, çünkü yaşlanma çok karmaşık bir süreç,” dedi. “Sanırım bu alanda ilk kez, yapısal düzeyde bu değişikliklerin bazılarını gerçekten tersine çevirebileceğinizi gösteren bir çalışma yapılıyor.”

Yaşlanmanın çeşitli yönlerine yönelik tedaviler geliştirmeye yönelik birçok çaba, yavaş yavaş kendilerini onarma ve düzgün bir şekilde bölünme yeteneğini kaybeden hücrelere odaklanmış durumda. Yaklaşık 15 yıllık yarı ömrü olan kolajen gibi daha uzun ömürlü doku yapılarının yaşlanmasına bugüne kadar daha az dikkat edildi.

Bilim insanları on yıllardır, ileri glikasyon son ürünlerinin (AGE’ler) ve bunların yaşlanmadaki rolünün farkındalar. Güney Carolina Üniversitesi Floyd Tıp Fakültesi’nde AGE’ler üzerine kariyerini adayan, ancak çalışmaya dahil olmayan emekli biyokimyacı John Baynes, “Doku proteinlerinde pas gibi birikiyor” dedi.

Ancak araştırmacıların, AGE’leri üreten kimyasal reaksiyonları engellemek için ilaç geliştirme konusunda “kesinlikle hiçbir başarı” elde edemediklerini söyledi.

Dr. Baynes, yeni bulgunun “modern biyokimyasal ve moleküler biyolojik tekniklerin bir tür ustalık gösterisi” olduğunu ekledi. “Bu lanet şeyin gerçek dokulardan izole edilmiş gerçek proteinler üzerinde işe yaradığını göstermek gerçekten mükemmel bir çalışma.”

Dr. Cravens ve meslektaşlarının çalışması bir hipotezle başladı: Tüm insan dokuları ölümden sonra biyosfere geri dönüştürülebildiğine göre, son derece dayanıklı olsalar bile bu bileşikleri çözmenin doğal bir yolu olmalı. Bu süreci belirlemek için, mikropların içindeki enzimlere, yani ayrışma ajanlarına baktılar.

Ekip, 50.000’den fazla mikrobun DNA dizilerini analiz etmek ve her genetik kodun oluşturacağı enzim yapılarını hesaplamak için yapay zeka yazılımı kullandı. Daha sonra sonuçları, insan dokusundan AGE’leri parçalayabilecek gibi görünen birkaç adaya indirgediler.

Sonunda bir tane buldular ve daha sonra görevini daha verimli hale getirmek için onu geliştirdiler. Yönlendirilmiş evrimin birkaç döngüsünden sonra, CMLase adı verilen yeni enzim, insan doku örneklerinden AGE’leri uzaklaştırmada çok başarılı hale geldi.

Dr. Cravens, “En uç durumda, 70 yaşındaki bir insanın derisini aldık ve seviyelerini 30 yaşındaki bir insanınkine geri getirdik” dedi.

Araştırmacılar, AGE’lerin retina ve mercek dokularında birikmesiyle gelişen, diyabetle ilişkili olanlar da dahil olmak üzere, göz hastalıklarının tedavisi için enzimlerini test etmeye başlamayı planlıyorlar. Dr. Cravens, teorik olarak, CMLase’nin bu durumların altında yatan iltihap birikimini temizlemek için periyodik olarak veya hatta sadece bir kez uygulanabileceğini söyledi.

Çalışmaya katılmayan Stanford Üniversitesi’nden biyomühendis Michael C. Jewett, “Bu makale beni oldukça heyecanlandırdı,” dedi. “Henüz klinik bir çözüm değil, ancak bu kavram kanıtı, uzun ömürlülük için olası yeni terapötik çözümlere kapı açıyor.”

Eğer bu yaklaşım klinik ortamda işe yararsa, örneğin ciltteki kolajenin elastikiyetini artırarak veya böbrek veya kardiyovasküler fonksiyonu restore ederek, AGE ile ilgili birçok duruma uygulanma potansiyeline sahip.

Dr. Jewett, “Bu çalışma, bir enzimi nasıl tasarlayacağımız konusunda bir ustalık dersiydi,” dedi. “Bence bu protein sınıfında, çok sayıda insan hastalığını ele almak için muazzam, henüz keşfedilmemiş bir potansiyel var.”