Akademik Veri Yönetim Sistemi
ÇETİNKAYA F. D. (Yürütücü), ÖZDEMİR SAKA C., NEMUTLU E., ALPDÜNDAR BULUT E., OKUR F. V., AYTAÇ EYÜPOĞLU Ş. S., et al.
TÜBİTAK - AB COST Projesi , 2022 - 2025
Proje Özeti
Hemofagositik sendrom (HS), immün/inflamatuvar cevabın kontrolünü sağlayan regülatör yolakta bozukluk sonucu aşırı inflamasyon, kontrolsuz lenfosit proliferasyonu, anormal makrofaj aktivasyonu, kan hücrelerinin fagositozu ile karakterize fatal seyirli immünolojik bozuklukları tanımlar. Bunun sonucu olarak ortaya çıkan sitopeniler, yüksek ateş, hepatosplenomegali, çoklu organ yetmezliği tablosu ile fatal seyirlidir. Kalıtsal etkenler, enfeksiyonlar, malignite, otoimmün hastalıklar ve bazı ilaçlara bağlı oluşur. Kalıtsal faktörler, başta perforin mutasyonu olmak üzere vakaların yaklaşık %25’nde ve çoğunlukla çocukluk döneminde saptanır. Sekonder/reaktif HS vakalarında da altta yatan mutasyonlar olabileceği üzerinde durulmakta, erişkinlerde ağır inflamasyon, organ yetmezliği tablosu ile ağır seyirli hastalıklarda HS araştırılması gereği vurgulanmaktadır. Bu özellikleriyle HS, hayatı tehdit eden, tedavi olanakları kısıtlı ve her yaş gurubunu etkileyebilen önemli bir sağlık sorunudur.
Hemofagositik bozukluklarda hastalık modellenmesi, yeni biyobelirteç ve terapötik yöntemlerin keşfi için araştırmacıların hastalara ait hücrelere erişiminin olması gereklidir. Bu başvuru ile, hemofagositik bozukluklara sahip hastaların biyolojik örneklerinden yüksek kalitede başlangıç/kaynak hücre eldesi ve saklanmasına yönelik sistem oluşturulması; ayrıca ülkemizde en sık görülen perforin mutasyonu taşıyan hastalardan uyarılmış pluripotent kök hücreler (uPKH) geliştirilmesi amaçlanmıştır. UPKH teknolojileri ile somatik hücrelerin in-vitro ortamda yeniden programlanarak pluripotent kök hücrelerin elde edilmesi sayesinde hastalardan alınan kısıtlı sayıda hücrenin sonsuz çoğaltılabilmesi ve istenilen hücre tipine farklılaştırılması mümkündür; bu da HS araştırmalarının ivme kazanması için önemli fırsattır. Dünyada hemofagositik bozukluklara ait uPKH geliştirilmemiş olması, hatta ticari somatik hücre hattı bile bulunmaması proje konusunu özgün ve önemli kılan, yaygın etkisi yüksek faktörlerdir.
Gelecek vaaden bir teknoloji olan uPKH geliştirme sürecinde; kaliteli başlangıç hücre eldesinden, yeniden programlanma veriminin artırılmasına, elde edilen uPKH kolonilerin doğru teknikler ile pasajlanıp çoğaltılmasına, karakterizasyon/kalite kontrol analizlerine ve bankalama amaçlı uygun koşullar altında dondurulup saklanmasına kadar her aşamanın optimizasyonu/etkinliğin artırılmasına yönelik çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Hücrelerde hedefe yönelik metabolik değişimler oluşturularak ilgili hücre fonksiyonlarının yönlendirilmesi giderek ilgi çeken bir konudur. Buradan hareketle, projenin ikinci ayağında; uPKH üretimi ve kültüründe kritik aşamaların iyileştirilmesi ve uPKH kalitesini olumsuz etkileyen stres koşullarının hafifletilmesi amacıyla; hücreleri hipotermik sıcaklıklarda duraklatmanın, stres ilişkili kısa süreli hücre hasarından koruyabileceğine dair veriler ışığında, mitokondriyal fonksiyonların korunması sağlayarak etki gösteren, 6-hydroxychromanol derivatifi SUL-109 kullanılarak bu süreçte hücrelerde oluşan metabolik değişimin üretim sürecine etkisi incelenecektir. SUL 109, uPKH geliştirilmesinde hem verimin artırılması hem de kültür koşullarının optimizasyonu amaçlı kullanılacaktır. Bu küçük molekül, uPKH geliştirilmesinde daha önce kullanılmamıştır. Böylelikle, bir taraftan güncel uPKH teknolojilerinin iyileştirilmesine yönelik çalışmalarla, diğer yandan perforin-mutant hasta örneklerinden uPKH hatları oluşturularak hücre/uPKH bankalama teknolojilerine de katkı sağlanmış olacaktır. Bu özellikleriyle proje amaçları ‘CorEuStem: The European Network for Stem Cell Core Facilities’ başlıklı COST aksiyonunun hedefleri ile birebir örtüşmektedir.
Bu kapsamda; HS hastalarını refere eden doktorların değerlendirme sonuçlarına göre belirlenen hasta örneklerine genetik analiz yapılacak, ayrıca PEDİ-STEM deneyimleri doğrultusunda, etkin uPKH üretiminde kullanmak üzere mezenkimal kök hücre geliştirmek amacıyla aderan hücre kültürü yapılacak ve hücreler dondurularak saklanacaktır. Tüm basamaklar, daha önce TÜBİTAK1003 projemiz (213S181) kapsamında geliştirilen biyobanka yazılım (PEDİ-SİS) sistemine işlenecek, HS ilişkili ileri araştırmalarda kullanılmak ve uPKH elde etmek üzere kimliklendirilmiş HLH-kaynak hücre arşivi ve sistemi oluşturulmuş olacaktır. Genetik analiz sonucu perforin mutasyonu saptanan hastalardan epizomal transfeksiyon yöntemi ile pluripotans ilişkili genlerin (OCT3/4, SOX2, KLF4, L-MYC, LIN28) aktarımı yapılarak uPKH geliştirilecek, karakterizasyon/kalite testleri tamamlanacaktır. Projenin ikinci ayağında uPKH üretim sürecinin optimizasyonuna yönelik çalışmalar için HÜ Çocuk Kemik İliği Nakil Ünitesinde sağlıklı kemik iliği nakli vericilerinden toplanan ve biyobanka onamı ile araştırma amaçlı saklanma izni alınan kemik iliği örnekleri kullanılacaktır. Metabolik düzenleyici olarak hafif hipotermi ortamında kullanılacak SUL 109’un hücre içi reaktif oksijen radikalleri üretimine ve uPKH eldesindeki verime, kalite-kontrol testlerine ve hücresel metabolik parametrelere etkisi araştırılacaktır. Bu incelemelerle uPKH üretim sürecinde olumsuz metabolik koşulların önlenerek uPKH eldesinde ve ekspansiyonunda verimin artırılması hedeflenmektedir.