Identification of protein-protein interaction bridges for multiple sclerosis

Bir hastalığın nedenlerini anlayabilmek için hastalıkla ilişkili proteinlerin belirlenmesi ve önceliklendirilmesi önemli bir bilimsel problemdir. Ağ (network) bilimi bu proteinlerin önceliklendirilmesi için önemli bir disiplin haline gelmiştir. Halen tamamen tedavi edilemeyen bir otoimmün hastalık olan multipl skleroz (MS) demiyelinizasyon olarak adlandırılan tahrip edici bir biyolojik olay ile karakterize edilir. Demiyelinizasyon, yüksek önem taşıyan sinir kılıfı miyelinin ve miyelini üreten hücreler olan oligodendrositlerin savunma hücreleri tarafından tahrip edilmesidir. Oligodendrosit ve savunma hücrelerinin proteinlerinden oluşan protein ağında özel nitelikleri bulunan proteinlerin tespit edilmesi, hastalık ile ilgili faydalı bilgiler açığa çıkarabilir. Bu amaçla, demiyelinizasyonda rol alan iki hücrenin etkileşimini sağlayan proteinler arasından köprüler olarak tanımladığımız hücre içi ve hücreler arası protein ağları için en önemli protein çiftlerini araştırdık. Oligodendrosit ile makrofaj ve T hücresi olmak üzere iki tip savunma hücresinin oluşturduğu iki protein ağını analiz ettik. Hücreler arası etkileşim sağlayan proteinleri ağ analiz teknikleri ve tam sayılı programlama ile önceliklendiren BriFin olarak adlandırdığımız bir metot geliştirdik. BriFin'in öncelikli olarak belirlediği proteinlerin bir kısmının ilişkili literatürde hastalık ile hâlihazırda ilişkilendirildiğini gösterdik. Oligodendrosit-makrofaj ağı için, BriFin'in tespit ettiği proteinlerin parametrizasyona bağlı olarak %77 ila %100'ünün MS ile ilişkili olduğunu gösterdik. Ayrıca, BriFin ile önceliklendirdiğimiz 4 proteini deneysel olarak araştırarak 2 tanesinin mRNA ekspresyon seviyelerinin bir grup MS hastasında anlamlı ölçüde azaldığını gözlemledik. Dolayısıyla burada, iki hücre arasındaki etkileşimlerin önemli rol oynadığı süreçleri analiz etmek için kullanılabilecek bir model olan BriFin'i sunuyoruz.