Bilim insanları, plasenta ve rahimin detaylı bir haritasını çıkararak bu benzersiz dokuların gelişen bir fetüsü barındırmak ve desteklemek için gebelik boyunca nasıl büyüyüp evrimleştiğini ortaya koydu.
Bu yeni haritalama çalışması sırasında, daha önce tanımlanmamış ve yalnızca gebelik döneminde var olduğu anlaşılan yeni bir hücre alt türü keşfedildi.
Çalışmanın ilk yazarlarından ve University of California, San Francisco'da (UCSF) rejeneratif tıp uzmanı olan Cheng Wang, bu hücrelerin gebelik dışında rahimde bulunmadığını ve embriyoyu sarıp desteklemek için rahim astarı değişime uğradıkça gebeliğin başlangıcında aniden sayılarının arttığını açıkladı.
Çalışmanın kıdemli yazarlarından ve UCSF'de insan genomisi üzerine çalışan doçent doktor Jingjing Li, hücrelerin keşfi anındaki heyecanı dile getirerek, "Çalışma sırasında bu gerçekten heyecan verici bir andı. Etrafımızdaki herkese sorduk, ne olduklarını kimse bilmiyordu." dedi.
Yeni tanımlanan bu hücrelerin, plasentayı anne kan dolaşımına bağlama konusunda rol oynadığı ve kannabinoidlere yanıt veren reseptörler taşıdığı düşünülüyor. Kannabinoidler arasında vücudun kendi ürettiği kimyasalların yanı sıra esrarın içerdiği THC ve CBD gibi bileşikler de bulunuyor. Bu nedenle araştırmacılar, bu hücrelerin gebelik sırasında esrar kullanımının plasentaya giden kan akışının azalması, fetüse yetersiz oksijen iletimi, erken doğum, düşük doğum ağırlığı ve yenidoğan yoğun bakım ünitesine yatış riskinin artması gibi sağlık sonuçlarıyla ilişkilendirilmesinin nedenlerini açıklamaya yardımcı olabileceğini düşünüyor.
Li, bu hücrelerin kannabinoidlere olan hassasiyetinin gebelik sırasında esrar kullanımının risklerini tam olarak açıklamasının pek olası olmadığını, ancak tıbbi literatürde başka potansiyel nedenlerin de tanımlandığını belirtti. Bununla birlikte, bu yeni keşfedilen hücrelerin daha fazla araştırma gerektiren bir faktör olduğunu ekledi.
Kritik Bir "Hız Kesici"
8 Nisan'da Nature dergisinde yayımlanan yeni çalışmadan önce, diğer araştırma grupları da benzer tekniklerle plasenta ve rahmin haritalarını çıkarmıştı. Ancak bu önceki çalışmalar gebeliğin yalnızca belirli dönemlerini kapsıyordu.
Li, en büyük farkın "gebeliğin tüm zaman çizelgesini", yani erken gebelikten doğuma kadar olan süreyi incelemeleri olduğunu söyledi. Yeni atlas, gebeliğin 5. ve 39. haftaları arasında toplanan ve UCSF ile Stanford Üniversitesi'ndeki doku bankalarında saklanan dokulardan elde edilen verileri içeriyor.
Li'nin laboratuvarı, dokuları tek bir hücre çözünürlüğünde büyük bir titizlikle analiz ediyor ve plasentanın gelişimi ekibin ana araştırma odaklarından biri. Yeni atlasları, analiz edilen hücrelerde belirli bir gebelik aşamasında hangi genlerin aktif olduğunun ve hangi proteinlerin bulunduğunun anlık görüntülerini içeriyor. Ayrıca, DNA moleküllerinin hücre içinde nasıl paketlendiğini ve belirli bir anda hangi genlerin aktive edilebileceğini yansıtan "kromatin erişilebilirliği"ni de inceliyorlar.
Toplamda ekip, yaklaşık 1.2 milyon plasenta ve rahim hücresini analiz etti. Bu hücrelerin 200.000'i izole edilmiş, 1 milyon tanesi ise doku içindeki orijinal konumlarında incelendi.
Bu çalışma, bir hücrenin gen aktivitesi ile davranışları arasındaki ilginç bağlantıları ortaya çıkardı.
Örneğin, gebeliğin erken dönemlerinde, belirli fetüs hücreleri rahme ve ana atardamarlarına nüfuz ederek plasentaya kan akışının sağlanmasına yardımcı oluyor. Araştırmacılar, makine öğrenimi kullanarak, bir hücrenin gen aktivitesine dayanarak rahme ne kadar derine nüfuz edeceğini tahmin ettiler. Bu nüfuz işlemi ters gittiğinde - örneğin hücreler yeterince derine nüfuz etmediğinde veya çok derine nüfuz ettiğinde - preeklampsi veya plasenta akreata gibi komplikasyonlara katkıda bulunabilir.
Li, yeni keşfedilen hücre tipinin bu nüfuz işlemini düzenlemeye yardımcı olduğunu belirtti. Belirli sinyaller göndererek, bu hücre tipinin işlemin çok hızlı ilerlemesini önleyen bir "hız kesici" görevi gördüğünü söyledi.
Bu hücrelerin, maternal-fetüsal arayüzün ön cephesinde yer aldığını belirten araştırmacılar, bu hücreler tarafından taşınan çeşitli proteinlerin, bu kritik arayüzdeki diğer hücrelerin davranışlarını düzenledikleri fikrini desteklediğini ifade etti.
Tamamladıkları harita ile araştırmacılar, bulgularını preeklampsi, erken doğum ve gebelik kaybı ile ilgili büyük genetik çalışmalarından elde edilen verilerle birleştirdiler. Bu çalışmalar, belirli gen varyantları ile bu komplikasyonların riski arasında bağlantılar ortaya çıkarmıştı. Ekip daha sonra bu genleri aktif olarak kullanan ve dolayısıyla bu durumlara en duyarlı olan plasenta ve rahimdeki spesifik hücreleri belirleyebildi.
Li, "Soru şu: 'Yüksek riskli varyantlar hangi hücre tipinde etkili olacak?' Bu, hangi hücrelerin bu komplikasyonların temelini oluşturduğunu bilmemize yardımcı olacak" dedi ve gelecekte bu hücreleri hedef alan tedaviler geliştirme potansiyeline işaret etti.
Çalışma büyük miktarda veriyi bir araya getirmiş olsa da, Li daha yapılacak çok iş olduğunu vurguladı. Çalışma sağlıklı gebeliklere odaklandı, bu nedenle çeşitli durumların etkilediği gebeliklerin bu temelden nasıl farklılaştığı sorusu hala yanıtlanmayı bekliyor. Ekip şu anda klinik ortaklarla bu karşılaştırmaları yapmaya başlıyor. Genel olarak, hamile rahimdeki hücrelerin tam çeşitliliğini yakaladıklarından emin olmak için analiz edilen hücre sayısını artırmayı hedefliyorlar.
Li, "Daha fazla hücre, daha fazla örnek dahil edersek, pek çok yeni ve heyecan verici keşif yapılabilir. Bu yüzden bu gerçekten bir başlangıç noktası." şeklinde konuştu.
