TÜ doktora çalışması: biyopsi yerine kan testi mümkün

Tallinn Üniversitesi'nde (Tallinna Ülikool) tamamlanan bir doktora çalışması, gelecekte ağrılı doku biyopsilerinin yerini alabilecek daha güvenilir kan testlerinin önünü açabilecek bir yöntem ortaya koydu. Doktor Danilo Mladenović'in çalışması, insan kan plazmasından daha fazla kullanılabilir bilgi çıkarılmasını hedefliyor.

Mladenović'in geliştirdiği yaklaşımın temelindeki fikri, sürekli birbirine paket gönderen insanlardan oluşan bir metropole benzetebiliriz. Bu paketçiklerin bir kısmı protein, bir kısmı da kendi kökenine dair mesajlar içeren genetik bilgi parçaları taşıyor. İnsan dolaşım sisteminde her gün milyarlarca böyle küçük paket dolaşıyor. Metropol sakinleri hastalandığında gönderdikleri paket de değişebiliyor. Bu paketlerin kanda bulunup içindeki mesajların okunması, bilim insanlarına ve doktorlara vücutta neler olup bittiğine dair bilgi verebiliyor. İnsan vücudunda sakinlerin rolünü tek tek hücreler, paketlerin rolünü ise veziküller üstleniyor.

Vezikülleri ayırmada yeni bir yöntem

Ancak vezikül temelli tanı doğrudan bir süreç değil. Bu küçük kürecikler ince bir lipid tabakasıyla kaplı ve önce benzerleri olan yağ parçacıklarından ayrılmaları gerekiyor; zira bu yağ parçacıkları analiz sonuçlarını ciddi biçimde çarpıtabiliyor. Yaygın ayrıştırma yöntemlerindeki temel sorun, örneklere hâlâ çok fazla başka parçacık bırakması. Mladenović çözümü tuz asidinde buldu ve plazmanın pH düzeyini 5,5'e çekti.

Bu sayede ortam, kanda dolaşan lipoproteinleri parçalamaya başlayacak kadar asidik hale geldi. Veziküller ise doğal olarak daha düşük pH düzeyine dayanabildikleri için sağlam kaldı. Böylece gerekli bilgi taşıyıcıları deney kabında çökeldi ve Mladenović, meslektaşlarıyla birlikte santrifüj yardımıyla bunları kolayca elde etti. Asidin etkisiyle vezikül verimi önceki yönteme göre 3,3 kat arttı; karışan yağ parçacıklarının oranı ise aynı dönemde yüzde 61 azaldı.

Laboratuvar cihazları arasındaki farklar

Mladenović doktora çalışmasında ayrıca laboratuvarların vezikül sayımında günlük olarak kullandığı iki üst düzey cihazı karşılaştırdı. Farklı cihazlar, parçacıkların boyutunu ve miktarını farklı kurallara göre değerlendirdiği için sıklıkla birbirinden farklı sonuçlar veriyor. Daha düşük hassasiyete sahip cihazlar görüntüye öncelikle büyük ve parlak parçacıkları alıyor; Mladenović bu eksikliğin gerçeği çarpıttığını ve örnekte daha küçük veziküller yokmuş gibi bir izlenim bıraktığını belirtti.

Araştırmacı, bu darboğazları aşmaya yardımcı olacak yeni standartlar ve kontrol yöntemleri geliştirdi. Bunun için özel parlayan nano boncuklardan yararlandı. Bu boncuklar, iki farklı laboratuvar cihazının verilerini aynı ölçeğe taşımaya yardımcı olan evrensel bir ölçüt işlevi gördü. Cihazlar genellikle parlaklık için farklı birimler verdiğinden laboratuvarların verileri birbiriyle karşılaştırma imkânı bulunmuyordu. Mladenović, boncukların ışık gücünü önce belirli sayıda antikora bağlayarak ve ardından aynı boncukları test edilen cihazlara vererek kesin bir matematiksel formül oluşturdu. Yeni formül, cihazların ham sinyallerini her bir vezikülün yüzeyindeki biyobelirteç sayısına dönüştürdü.

Böylece cihazlar arasındaki tutarsızlık ortadan kalktı ve veriler göstergeleri daha güvenilir biçimde yansıttı. Temizlenen veriler, eski cihazların vezikül yüzeyindeki belirli belirteçlerin miktarını büyük ölçüde düşük tahmin ettiğini de ortaya koydu. Çalışmada, Mladenović'in danışmanlığını Tallinn Üniversitesi sistem biyolojisi öğretim görevlisi Kairi Koort üstlendi; tez yönetmenliğini ise RoseBio bilim direktörü Nataša Zarovni yaptı. Savunmada Ljubljana Üniversitesi'nden doçent Metka Lenassi ve Helsinki Üniversitesi'nden kıdemli öğretim görevlisi Pia Siljander karşı görüş bildirdi.

Mladenović, yöntemin henüz kullanıma girmeden önce kapsamlı klinik araştırmalara ihtiyaç duyduğunu, ancak sonuçlarının küçük bir kan örneğinin vücutta olup bitenler hakkında çok daha fazlasını ortaya koyabildiği bir geleceğe bir adım daha yaklaştırdığını söyledi.