Comparative analysis of the molecular mechanisms of brain regeneration and glioma using zebrafish model to develop therapeutic approaches for gliomas

Araştırmalar, proliferasyon, hücre yenilenmesi ve farklılaşma gibi olayların kanser ve rejenerasyon arasında ortak olduğunu göstermiştir. Ancak bu olaylar rejenerasyonda uygun şekilde sonlandırılırken, kanserde durdurulamazlar ve hücreler sürekli olarak anormal doku bütünlüğü ve anormal doku kütlesi ile sonuçlanan proliferasyona uğrar. Memelilerin aksine, zebrabalığı, beyin dokusunu da içeren birçok organ ve dokularını yenileyebilme kabiliyetine sahiptir. Bu özelliği zebrabalığını vertebralı rejenerasyon çalışmaları için elverişli bir organizma haline getirmiştir. Bu çalışma, telensefalon dokusunda erken yara iyileşmesi, erken proliferasyon ve farklılaşma evrelerinde rejenerasyonda rol alan mekanizmaları tüm transkriptom düzeyinde araştırmayı ve verilerin kanser veritabanlarından elde edilen insan beyin kanseri verileriyle kıyaslayarak beyin dokusunda rejenerasyon ve kanser arasındaki ilişkiyi aydınlatmayı hedeflemektedir. Bu çalışmada, mikro-manipülasyon teknikleri, histolojik teknikler, qPCR ve transkriptom dizileme gibi çeşitli moleküler biyoloji teknikleri kullanılmıştır. Transkriptom dizilemesi sonuçlarını analiz etmek için, kalite analizleri, okumaların referans genoma haritalanması ve sayısal olarak hesaplanması, diferansiyel olarak eksprese olan genlerin tespiti ve sonuçların kanser veritabanlarından elde edilen kanser verileriyle karşılaştırılmasını içeren biyoenformatik analizler yapılmıştır. Sonuç olarak, (i) beyin rejenerasyonunun üç evresi birbirinden farklı karakteristikte transkriptoma sahiptir; (ii) erken yara iyileşmesi evresi, beyin kanserlerine protein translasyonu, hücre gelişimi, nörogenez ve sinaptik sinyal yolakları açısından; (iii) erken hücre çoğalması evresi ile beyin kanserleri hücre bölünmesi ve DNA replikasyonu açısından; (iv) beyin rejenerasyonunun farklılaşma evresi ile beyin kanserleri sinir sistemi gelişimi, damar gelişimi ve organ morfogenezi açısından benzerlik göstermektedir. Bu çalışma, ilk defa telensefalon yenilenmesinin üç farklı evresi ile iki farklı beyin kanserini tüm transkriptom düzeyinde araştıran bir kaynak niteliğindedir. Sonuçlar, beyin kanserlerinin, nörodejeneratif hastalıkların ve beyin hasarının tedavisinde yeni yaklaşımların geliştirilmesi için literatüre katkı sağlamaktadır.