Karaciğerin bağışıklık sistemi için yeni rolü
MIT'deki araştırmacılar, bağışıklık sistemi üzerindeki yaşlanma etkilerini tersine çevirmek için alışılmışın dışında bir yaklaşım geliştirdi. Timusun yerine, karaciğerin potansiyelini değerlendiren ekip, bu organın yaşam boyu yüksek miktarda protein üretme kapasitesinden yararlandı. Araştırmada, kısa genetik talimatlar içeren mRNA molekülleri, lipid nanopartikülleri aracılığıyla karaciğer hücrelerine iletildi. Bu yöntemle, karaciğer hücreleri bağışıklık sistemini destekleyen proteinleri doğrudan kan dolaşımına saldı. Böylece, dolaşımdaki T hücrelerinin gelişimi teşvik edildi ve bağışıklık sistemi yeniden canlandırıldı. Karaciğerin bu şekilde kullanılması, bağışıklık sistemi üzerinde hedefe yönelik ve kontrollü bir etki sağladı. Ayrıca, sinyallerin yalnızca belirli bir bölgede yoğunlaşması, olası yan etkilerin önüne geçilmesine yardımcı oldu.
mRNA'nın bağışıklık sistemi üzerindeki etkileri
Bağışıklık sistemi tedavisinde kullanılan mRNA, hücrelere hangi proteini üretmeleri gerektiğini geçici olarak bildiren bir moleküler mesaj görevi görüyor. mRNA'nın avantajı, hızla parçalanması ve hücre DNA'sında kalıcı bir değişiklik yapmamasıdır. Bu sayede, tekrarlanan dozlarla protein üretimi sürdürülebilir ve bağışıklık sistemi üzerinde istenen etki hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Özellikle yaşlı bireylerde, bağışıklık sistemi üzerindeki değişikliklerin dikkatle izlenmesi gerektiğinden, mRNA'nın geçici etkisi büyük önem taşıyor. Araştırmacılar, mRNA'yı lipid nanopartiküllerine yerleştirerek, enjeksiyon sonrası bu parçacıkların çoğunun doğal olarak karaciğerde birikmesini sağladı. Karaciğer hücreleri, bu genetik talimatları alarak hedef proteinleri üretmeye başladı. Lipid nanopartikülleri, günümüzde insan aşılarında da kullanılan güvenli taşıyıcılar arasında yer alıyor. Ancak, bağışıklık sistemi yaşlanması için uzun vadeli ve tekrarlanan dozların güvenliği ve dayanıklılığı konusunda daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyuluyor.
T hücresi havuzunun genişletilmesi ve sonuçları
Çalışmada uygulanan tedavi, genç bağışıklık hücrelerinin dokularda olgunlaşmasına yardımcı olan üç farklı destek proteinini içeriyordu. Araştırma sonuçları, tek bir sinyalin tam etkiyi sağlamadığını, bağışıklık sisteminin koordineli ve çoklu desteğe ihtiyaç duyduğunu ortaya koydu. Birden fazla faktörün kullanılması, doz ve zamanlamanın hassas bir şekilde ayarlanmasına olanak tanıdı. Bu sayede, bağışıklık sistemi üzerindeki artış geçici tutuldu ve kalıcı bir aşırı uyarılmanın önüne geçildi. Dört hafta boyunca uygulanan tekrarlanan dozlar, dolaşımdaki T hücresi sayısında ve çeşitliliğinde belirgin bir artış sağladı. Özellikle, sinyallerin erken devreye girmesi, bağışıklık sistemi öncülerinin gelişimini destekledi ve olgun hücrelerin bölünmesini teşvik etti. Bu geniş ve çeşitli T hücresi havuzu, bağışıklık sisteminin aşı veya tümör gibi tehditlere karşı daha güçlü yanıt vermesini mümkün kıldı.
Aşı yanıtlarının güçlendirilmesi
Yaşlı bireylerde aşıların koruyuculuğu genellikle azalır. Bunun temel nedeni, yaşlanan bağışıklık sisteminin yeni tehditlere karşı yeterli T hücresi yanıtı üretememesidir. MIT ekibi, farelerde ovalbumin aşısından önce uygulanan karaciğer mRNA tedavisinin, tedavi edilmeyen hayvanlara göre yaklaşık iki kat daha fazla sitotoksik T hücresi üretimini sağladığını gözlemledi. Sitotoksik T hücreleri, enfekte hücreleri tanıyıp yok etmekten sorumlu oldukları için, bu artış bağışıklık sistemi açısından büyük önem taşıyor. Araştırma, mRNA terapisinin timus fonksiyonu azalmış olsa bile aşı tarzı bağışıklık eğitimini güçlendirebileceğini gösterdi. Benzer şekilde, kanser tedavilerinde de umut verici sonuçlar elde edildi. Bağışıklık kontrol noktası inhibitörleriyle birlikte uygulanan karaciğer mRNA tedavisi, farelerde hayatta kalma oranını artırdı ve bazı durumlarda tümörlerin tamamen ortadan kalkmasını sağladı. Bu başarı, bağışıklık sistemi tarafından oluşturulan hazır T hücresi havuzunun büyüklüğüne bağlanıyor.