Serebellar Organotipik Kültürler Kullanılarak Purkinje Hücrelerinde DNA Hasar Yanıtının Görüntülenmesi

Çalışmamız, ataksi-telenjiektazi veya kısaca AT adı verilen bir insan genetik bozukluğunu anlamaya odaklanmıştır. ATM'nin birçok işlevi vardır ve A-T birçok semptomla karakterizedir, ancak A-T'nin ana semptomu ilerleyici serebellar dejenerasyondur ve şu anda ATM proteininin birçok işlevinden hangisinin kaybı bu yıkıcı semptomdan özel olarak sorumlu olduğu belirsizdir.

A-T araştırmalarındaki bu merkezi sorunu araştırmaya çalışıyoruz ve bunun için vahşi tip ve ATM eksikliği olan farelerden elde edilen serebellar organotipik kültürleri kullanıyoruz. A-T hastalarının dejenere beyinciğinde muhtemelen ilk kaybedilen hücre tipine, Purkinje hücrelerine odaklanmamızı sağlarlar. Yaşam bilimlerindeki birçok alanda olduğu gibi, A-T'de de çeşitli ileri teknik ve yöntemlerden yararlanan araştırmalar.

Bu yöntemler arasında hayvan modelleri, yeni doku kültürleri, indüklenmiş poliploid kök hücreler, en son görüntüleme teknolojileri, indüklenmiş omik yöntemler ve tek hücreli parsiyel görüntüleme yer almaktadır. A-T'deki serebellar bozulmanın kaynağı Purkinje hücrelerinin bozulmasıdır. Bu hücrelerin izole edilmesi çok zordur ve diğer hücre tiplerinin desteği olmadan kültürlerde hayatta kalamazlar.

Eşsiz bir deneysel zorluk, indüklenmiş poliploid kök hücre teknolojisini kullanarak olgun, işlevsel insan Purkinje hücreleri elde etmektir. İzole edilmiş Purkinje hücrelerinin büyütülmesi şu anda imkansız olduğundan, serebellar organotipik kültürler, bu hücreleri doğal doku bağlamında bir kültür kabında incelemek için değerli bir fırsat sağlar. DNA hasar yanıtı için bir okuma olarak protein korelasyonunun kullanılması, özellikle Purkinje hücreleri ile ilgili olarak oldukça bilgilendiricidir.

ATM protein kinazın önemli bir işlevi, her hücrede meydana gelen devam eden DNA hasarı karşısında genom bütünlüğünü ve hücresel homeostazı korumak için kritik olan DNA hasar yanıtını düzenlemektir. ATM eksikliği olan Purkinje hücrelerinde onarımı kusurlu olan kritik DNA lezyonunu tam olarak belirlememiz gerekiyor ve bunu serebellar organotipik kültürleri kullanarak yapmayı umuyoruz. Bu, A-T'nin en önemli ve yıkıcı semptomu olan serebellar dejenerasyonun fizyolojik ve moleküler temelini daha iyi anlamamızı sağlamalıdır.