Alterations in the molecular properties of neural stem cells from aged brains and brain tumors

Canlılarda yeni nöron oluşumu, nörogenez, her yaşta devam etmektedir. Yapılan araştırmalarda, yetişkin insan beyninin hipokampüs bölgesinde her gün yaklaşık 700 yeni nöron oluştuğu gözlemlenmiştir. Yeni nöron oluşumu beyindeki nöral kök hücre populasyonu tarafından desteklenmektedir. Öğrenme ve yeni anı oluşumunun nörogenezi arttırdığı gözlenmiştir. Yaşlı beyinde nörogenez devam etmesine rağmen bilişsel fonksiyonlar azalmaktadır. Buna yaşlanmayla birlikte kök hücre populasyonlarındaki moleküler ve fonksiyonel değişimlerin sebep olduğu düşünülmektedir. Yaşlı organizmalarda kök hücrelerin DNA tamir mekanizmalarının işlevselliğinin azaldığı ve bu sebeple kanser oluşumunu tetikleyici mutasyonların zamanla arttığı gözlemlenmiştir. Kanser oluşumunu engellemek için yaşlı organizmaların kök hücrelerinde tümör baskılayıcı yolakların aktifleştiği ve tumor oluşturma riski taşıyan kök hücrelerin hücre döngüsünü askıya aldığı belirlenmiştir. Yaşlanma sebebiyle kök hücrelerin senesens fazına girmesi replike olabilecek kök hücre sayısının azalmasına sebep olmaktadır. Kök hücrelere benzer özelliklere sahip olan kanser kök hücreleri de kendilerini replike edebilir, yenileyebilir ve normal kök hücreler gibi başkalaşmış hücreler oluşturabilirler. Kanser kök hücrelerinin tümör dokularında bulunduğu, tümörün büyümesi ve yayılmasına sebep olduğu düşünülmektedir. Bu sebeple, kanser kök hücre ve normal kök hücre ayrımı ve karakterizasyonu önem taşımaktadır. Bu projede normal ve kanser kök hücre işaretçi ifadelerini ve farklılıklarını inceledik. Vimentin ve Sox2 gibi kök hücre ve öncü hücre işaretçilerini ifade eden hücreleri, tümör içerisindeki kök hücre populasyonunun varlığını gösterdi. Beyin kök hücrelerindeki yaşa bağlı farklılıkların incelenmesi için genç ve yaşlı zebrabalığı beyinlerinden kök hücre elde edilmiş, immün boyamalarda elde edilen hücrelerin bölünme, başkalaşma ve kök hücre işaretçileri taşıdığı görülmüştür. Ayrıca yapılan RNA sekans analizlerinde genç ve yaşlı balık nöral kök hücreleri arasında farklı seviyelerde ifade edilen 18 gen saptanmıştır. Bu sonuçlar yaşlı balıklar kök hücrelerinde daha yüksek başkalaşım hızı olduğunu ve genç balıklara göree fazla ifade edilen genlerin nöron koruyucu özellikleri olduğunu göstermektedir. Kullanılan hücre işaretçilerinin sadece kanser veya normal kök hücrelerde bulunmadığı gözlemlenmiştir. Sadece kanser kök hücrelerinde bulunan işaretçilerinin araştırılması hem diagnoz hem de hücre hedefli tedavi geliştirilebilmesi için önemlidir. Şu an kanser hücrelerinin karakterizasyonu için hastadan doku alınmakta ve birden çok hücresel işaretçi ifadesine bakılmakta ve bu işlemler diagnoz sürecini yavaşlatmaktadır. Bu tez çalışmasında bahsedilen son projede hücrelerin bilgisayar modellemesi için C6 (sıçan glioma) hücre hattının hücre döngüsünün farklı fazlarında akış sitometrisi cihazıyla ışık saçılım ölçümleri yapılmıştır. Bu çalışmada sağlıklı ve hastalıklı hücre tiplerine belirli ışık saçılım araklıklarının atanması hedeflenmiştir. Her hücre tipine özgü ışık saçılım değerlerinin belirlenmesiyle, hücre karakterizasyonu için işaretçi kullanımının gerekliliğinin ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Bu çalışmalar sonucunda kanser ve normal kök hücrelerinin bölünme, kök hücre ve başkalaşmış hücre işaretçilerini farklı olarak ifade ettikleri, RNA sekans analizindeyse yaşlı nöral kök hücrelerinin daha çok var olan olgun nöronları korumaya yönelik genleri ifade ettikleri gözlemlenmiştir. Bu veriler, normal ve kanserli kök hücre gen ifade farklılıklarının tanımlanması, yaşın kök hücrelerde gen ifadesine etkilerinin anlaşılması ve bir kanser kök hücre tanımlama ve hedefleme yöntemlerinin geliştirilmesi için gerekli bilgi sağlanmasına katkıda bulunabilir.