MULTIPL SKLEROZ HASTALARINDAN VE SAĞLIKLI BİREYLERDEN UYARILMIŞ PLURİPOTENT KÖK HÜCRE HATLARININ ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Tez Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyolojik Bilimler Bölümü, Türkiye

Tez Danışmanı: Erkan Kiriş

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Multipl Skleroz (MS), merkezi sinir sisteminde (CNS) nörodejenerasyon ile sonuçlanan inflamasyon, demiyelinizasyon ve aksonal hasar ile karakterize otoimmün bir hastalıktır. Relapsing-remitting MS (RRMS), 2 milyondan fazla kişiyi etkilediği bilinen, hastalığın en yaygın şeklidir ve hastalığın prevalansı dünya çapında artış göstermektedir. Tedavisi olmayan kronik bir hastalık olan RRMS, aniden ortaya çıkan sporadik ataklarla tekrarlayan-düzelten bir formda kendini göstererek nörolojik işlev bozukluğuna neden olur ve hemen akabinde tüm semptomların aniden kaybolduğu bir iyileşme evresiyle devam eder. MS başlangıcına/ilerlemesine neden olan veya katkıda bulunan faktörler iyi anlaşılmamış olsa da önceki literatür, Epstein-Barr virüsü, sigara ve Vitamin D eksikliği dahil olmak üzere hastalığın etiyolojisi için birçok potansiyel risk faktörünü sebep göstermektedir. RRMS'de yer alan bir diğer potansiyel risk faktörü cinsiyettir. Epidemiyolojik çalışmalar, MS'nin kadınlarda daha sık görülen cinsel açıdan yanlı bir hastalık olduğunu kuvvetle önermektedir. Ayrıca hastalığın ilerlemesi ve şiddeti cinsel olarak dimorfik görünmektedir, öyle ki hastalığın ilerlemesi ve semptomları erkeklerde daha kötü seyrederken, kadınlarda daha inflamatuvardır. Daha da önemlisi, araştırmalar cinsiyete bağlı faktörlerin ötesinde biyolojik cinsiyet farklılıklarının RRMS'de çok önemli olabileceğini düşündürmektedir; ancak, biyolojik cinsiyet farklılıklarının hastalığın başlamasını veya ilerlemesini nasıl etkilediği bilinmemektedir. MS'nin ayırt edici özelliği, CNS'deki aksonların etrafındaki miyelin kılıfının kaybı olarak bilinen demiyelinizasyondur. Oligodendrositler, CNS'deki aksonlara miyelin kılıfı oluşturan glial hücrelerdir. MS'deki otoimmün yanıtın, sonunda nörodejenerasyona yol açan oligodendrositlerin hasar görmesine ve potansiyel olarak ölümüne yol açtığı iyi bilinmektedir. MS için mevcut terapötik yaklaşımlar, yalnızca otoimmün atakların neden olduğu semptomları ortadan kaldırmakla sınırlıdır. Bu tür hastalık modifiye edici tedaviler, otoimmün atakları bastırmaya ve nihayetinde atakların sıklığını düşürmeye yardımcı olurken, yeniden miyelinizasyonu ve/veya nörorejenerasyonu indükleyecek mevcut terapötikler bulunamaktadır. Açıkçası, MS'de immünosupresyonun yanı sıra remiyelinizasyon ve nörogenezi indükleyecek daha gelişmiş yaklaşımlara ihtiyaç vardır. Mevcut immünosupresif ilaçları tamamlamak üzere remiyelinizasyonu indükleyebilecek etkili terapötik seçenekler geliştirmek için remiyelinizasyondaki hücresel süreçlerin daha iyi anlaşılmasına ihtiyaç vardır. Bu tür çalışmaları kolaylaştırmak için mekanizma ve ilaç keşif çalışmalarında güvenilir model sistemler gereklidir. İnsan uyarılmış pluripotent kök hücreler (iPSC'ler) tabanlı yaklaşımlar bu tür sistemleri sağlayabilir. Doğaları ve üç embriyonik germ tabakasından olası her hücre tipini oluşturma yetenekleri nedeniyle, artık hastaların somatik hücrelerinden hastaya özel hücre tipleri oluşturmak için kolaylıkla üretilebilirler. Bir kez oluşturulduktan sonra, iPSC'ler, özellikle CNS hastalık modellemesi için, normalde canlı bir organizmadan elde edilmesi çok zor olan birtakım hücreleri elde etmek için kullanılabilir. Gerçekten de çok sayıda çalışma, iPSC'lerin nöronal ve glial hücrelere başarılı bir şekilde farklılaştırılabileceğini ve daha da önemlisi, bu tür hücrelerin kültürde hastalığa özgü fenotipler sergilediğini göstermiştir. MS için de iPSC'ler çeşitli gruplar tarafından oluşturulmuştur ve hastalık özelliklerini sergilemeleri, bu hücrelerin MS çalışmaları için kullanılabileceğini düşündürmektedir. Bu tezdeki ana amaç, gelecekteki çalışmaları kolaylaştırmak için erkek ve kadın hastalardan ve eşleştirilmiş kontrollerden iPSC hatları oluşturmak ve tam olarak karakterize etmektir. Bu amaca yönelik olarak yaş ve cinsiyet uyumlu RRMS hastalarından (3 kadın ve 3 erkek) ve 6 sağlıklı bireyden (3 kadın ve 3 erkek) kan örnekleri alınarak ve Periferik Kan Mononükleer Hücreleri (PBMC'ler) izole edilmiştir. Ardından, PBMC'ler Sendai virüsü tabanlı yeniden programlama yöntemi kullanılarak yeniden programlanmış ve toplam 12 iPSC hattı oluşturularak ve pluripotent özellikleri deneysel olarak karakterize edilmiştir. Oluşturulan iPSC hatları, RRMS'yi modellemek için mükemmel araçlar olarak hizmet edecek ve cinsiyete özgü farklılıkları ve remiyelinizasyonu yöneten mekanizmaları anlamak adına çok sayıda farklı yaklaşımı test etmemizi sağlayacaktır.