Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Nöropsikiyatrik Hastalıkların Tanısı ve Mekanizmalarının Anlaşılması İçin Serumdan Beyin Kökenli Ekstraselüler Veziküllerin Ayrıştırılması ve Karakterizasyonu
Boyutları 30 nm-1μm arasında değişen ekstraselüler veziküller (EV) hücre dışına sürekli olarak salıverilirler. Hücre zarlarının içe doğru kıvrılmasıyla oluşan EV’ler salıverildikleri hücre içi ortamın kısmi bir görüntüsünü yansıtırlar. EV’ler, yüzeylerinde salıverildikleri hücreye ait özgül moleküller taşıdıklarından kökenleri saptanabilir ve bu durum vücut sıvılarından elde edilen EV’lerin hastalıkların biyobelirteci olarak kullanılmasına olanak tanır. Kan beyin engelini kolayca geçebilen EV’ler, çift katlı lipit membranları sayesinde periferik dolaşımda oldukça stabil olduklarından, hastalardaki beyin hastalıklarına özgün moleküler süreçleri daha önce hayal bile edilemeyen bir ölçüde araştırmacılara ulaşılabilir hale getirmektedir. Dolayısıyla EV’ler, merkezi sinir sistemi (MSS) gibi ulaşılması neredeyse imkansız bir organdaki hücresel olayları periferik kandan anlamak için ideal biyobelirteçler olarak tanı, fizyopatolojik değerlendirme, bireyselleştirilmiş tedavi ve takip olanağı sağlama potansiyeli taşımaktadır. İki yıldır Bilkent Üniversitesi öğretim üyesi Prof. Dr. İhsan Gürsel ile birlikte yaptığımız çalışmalar ile fare beyin ve serum örneklerinden beyin hücrelerine (nöron, astrosit, mikroglia gibi) özgül EV izolasyonu konusunda yol kat ettik. Bu çalışmalarımıza, MSS hastalıkları hayvan modellerinde EV ayrıştırmanın hücresel özgüllüğünün ve veriminin iyileştirilmesi ve takiben hasta örneklerinin de eklenmesiyle geliştirerek devam etmek istiyoruz. Önerdiğimiz proje kapsamında deneysel birikimimizin çok olduğu sık görülen üç MSS hastalığına; migren, depresyon ve Parkinson hastalığına odaklanacağız ve bunlarda MSS’de yer aldığı düşünülen nöroinflamatuvar süreçleri EV’ler aracılığıyla hücre spesifik (neokortikal nöron veya hipokampal CA2 nöronu gibi) olarak ve hastalığın seyri içinde inceleyeceğiz. Bu hastalıkların deneysel modellerinde son yıllarda laboratuvarımızda elde ettiğimiz özgün bulguları böylece hastalarda doğrudan ve non-invazif bir yöntemle test etme olanağı bulacağız. Örneğin, 2013 yılında Science dergisinde yayınladığımız, nöronal stres sonucu salıverilen pro-inflamatuvar protein HMGB1’in yakın zamanda EV’ler içinde salıverildiğini ve bu EV’lerin periferik kana geçtiğini bulduk. Dolayısıyla bu mekanizmayı kandan elde edeceğimiz MSS kökenli EV’ler aracılığıyla migren hastalarında test etmek istiyoruz. Bu hedefi gerçekleştirmek için kuramsal olarak basit görünen ve biriken deneyimimiz ve literatür ışığında mümkün olduğunu anladığımız ama henüz hastalarda güvenilebilir ve tekrarlanabilir sonuçların alınabilmesi ve klinikte rutin uygulanabilen bir yöntem haline gelmesi için geliştirilmesi ve kusursuzlaştırılması gereken bir yöntem olan MSS’ye özgül EV’lerin periferik kandan saflaştırılmasına odaklanacağız. Geliştireceğimiz bu yöntemlerin hastalarda fizyopatoljik süreçleri izleme imkanı tanıması yanında tanı ve tedavi takibinde kullanılabileceğini ve patentlenebileceğini düşünüyoruz. Bu ana hedefler dışında biriken deneyimimiz, oluşan altyapı ve insan gücü, eksozomların MSS’e ilaç taşıyıcılar olarak kullanılabilmesi konusunda daha sonra yeni projelerin üretilmesi için hazırlanmamıza da olanak yaratacaktır.