CRISPRa/dCas9 sistemiyle e-kaderin ve ICAM1gen ekspresyonu artırılmış mezenkimal kök hücrelerin fare modellerinde yara iyileşmesi üzerine etkisinin incelenmesi

Hücre adezyon molekülleri hücrelerin yüzeyinde bulunan bağlayıcı proteinlerdir. Bu proteinler diğer hücrelere veya ekstrasellüler matrikse bağlanarak dokularda meydana gelen yaraların iyileşmesi sırasında hayati bir rol oynarlar. Deri dokusunda meydana gelen yaraların iyileşmesinde ise ekstrasellüler matriks ailesine ait Hücre İçi Adhezyon Molekülü-1 (ICAM-1) ve Epitelyal Kaderin (E-kaderin) esas olarak rol almaktadır. Kök hücreler ve CRISPR/Cas sistemleri ise son yıllarda doku mühendisliği ve rejeneratif tıp kapsamında dermal yara hasarlarının tedavisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, farelerden elde edilen adipoz doku kök hücreleri (ADKH) elde edilmiş ve bu hücrelerin karakterizasyonu ters faz kontrast floresan mikroskop, ve akış sitometrisi analizleri ile incelenmiştir. Elde edilen bu hücrelerdeki ICAM-1 ve/veya E-kaderin genleri lentiviral aracılıklı CRISPRa/dCas9 sistemi aracılığıyla aşırı ifade edilerek, ilgili genlerin aşırı ifadesinin in vitro ortamda ADKH'lerin gen ekspresyonu, canlılığı, adezyonu, proliferasyonu ve migrasyonu üzerine olan etkileri ters faz kontrast floresan mikroskop, RT-qPCR ve akış sitometrisi analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca, genetik olarak modifiye edilen ADKH'ler in vivo olarak fareler üzerine açılan tam kat yara defektleri üzerine aktarılarak yara iyileşmesi üzerine olan etkileri morfoljik ve histolojik açıdan incelenmiştir. Sonuç olarak, CRISPRa/dCas9 sistemi aracılığıyla ICAM-1 ve/veya E- kaderin genleri ADKH'lerde başarılı bir şekilde aşırı ifade edilerek, bu genlerin ADKH'lerdeki aşırı ifadesinin yüzey adezyon sürelerinde artışa ve yara deneyinde ise proliferasyon ve migrasyon üzerinde artışa neden olduğu belirlenmiştir. ADKH'lerin yara iyileştirici etkilerindeki in vitro bulgulara ek olarak, in vivo hayvan çalışmaları ile de doğrulanmış olup, ADKH'lerin yara boyutunu önemli ölçüde azalttığı ve yara kenarlarından re-epitelizasyonu hızlandırdığı ve vaskülarizasyonu daha erken aşamalarda başlattığı gösterilmiştir. Tüm bu bulgular bir araya getirildiğinde, ADKH'lerde CRISPRa/dCas9 sistemi aracılığıyla ICAM-1 ve/veya E- kaderin genleri aşırı ifade edilmiş ve elde edilen bu hücrelerin artan adezyon özellikleri sayesinde yara bölgesine daha fazla bir biçimde bağlanarak dermal yara iyileşmesini desteklemiştir.