Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıları, preklinik modellerde kemik iliği çalışmaları için çığır açıcı bir görüntüleme tekniği geliştirdi. Bu ileri metodoloji, karmaşık ve kritik öneme sahip kemik iliği dokusunun görselleştirilmesinde yıllardır devam eden zorlukları aşarak, hücresel mimariyi daha önceden eşi benzeri görülmemiş biçimde incelemeye olanak sağlıyor. Kemik iliği dokusunun bütünlüğünü korunurken, birden fazla hücresel belirteci eş zamanlı olarak detaylı şekilde görselleştirebilen bu teknoloji, kemik iliği kaynaklı kanserler, otoimmün rahatsızlıklar ve dejeneratif kas-iskelet sistemi hastalıkları gibi alanlarda önemli bilimsel ilerlemelerin yolunu açıyor.
Kemik iliği, kemiklerin içinde yer alan yumuşak ve süngerimsi bir doku olarak hematopoiez sürecinde kan hücrelerinin oluşumunda aktif rol oynar ve bağışıklık sisteminin devamlılığını sağlar. Bu hayati fonksiyonuna karşın, kemik iliğinin jelimsi yapısı ve çevresini saran sert kemik matriksinin zorlu mikroçevresi nedeniyle, mikroomur yapısının detaylı incelenmesi ciddi güçlüklerle karşılaşmıştır. Geleneksel görüntüleme yöntemleri, ya doku yapılarını bozacak şekilde ayrıştırma gerektiren akım sitometrisi gibi yaklaşımlara ya da aynı anda görmek mümkün olan sınırlı sayıda belirteçle kısıtlı kalan floresan mikroskopi tekniklerine mahkûm kalmıştır.
Indiana Üniversitesi ekibi, bu sorunları aşmak için ileri bir çok parametreli görüntüleme platformu olan Phenocycler 2.0™ teknolojisini kullandı. Bu yeni nesil cihaz, intact (bozulmamış) fare kemik iliği doku kesitlerinde 25 farklı hücresel belirteci detaylı ve yüksek çözünürlüklü olarak haritalama imkanı veriyor. Bu sayede, doku yapısını bozmadan spesifik hücre tiplerini kesin şekilde sınıflandırmak mümkün hale geldi. Kemik iliği araştırmalarında bugüne dek görülmemiş bu yoğun belirteç analizi ve doku bütünlüğünün korunması, alanda önemli bir teknik sıçrama olarak kabul ediliyor.
Leukemia dergisinde yayımlanan çalışmanın ortak yazarlarından Dr. Sonali Karnik, bu yöntemle kemik iliğindeki karmaşık hücresel ilişkilerin ve özellikle rejeneratif tıp ve bağışıklık fonksiyonlarını yöneten kök hücre nişlerinin detaylı şekilde görüntülenebildiğini vurguladı. Doku parçalarının mekanik olarak ayrıştırılması gerekliliğinin ortadan kalkması, hastalık patogenezinin ve tedavi yanıtlarının anlaşılmasında oldukça önemli olan doğal hücre etkileşimlerinin korunmasını sağladı.
Eski yöntemlere kıyasla, akım sitometrisi sağlam bir hücre popülasyonu kantifikasyonu sağlasa da, kırılarak hazırlanan hücre süspansiyonu doğal mikroçevrenin ve mekânsal bağlamın yok olmasına yol açıyordu. Geleneksel floresan mikroskoplar ise genellikle en fazla üç belirtecin eşzamanlı analiziyle sınırlı kalıyordu. Phenocycler 2.0 sayesinde bu sınır yaklaşık on kat artarak, kemik iliği ekosisteminin çok daha kapsamlı moleküler profillendirmesi gerçekleştirilebiliyor. Bu avantaj, hematolojik hastalıkların karmaşık patologik mekanizmalarının daha detaylı çözülmesinde büyük potansiyele sahip.
Indiana Üniversitesi, Phenocycler 2.0 platformunun kemik iliği analizine uyarlanması alanında öncü konumda. Teknoloji, daha önce dalak ve böbrek gibi organların görüntülenmesinde kullanılan güçlü bir araç olsa da; yoğun ve hassas kemik iliği ortamına uygulanması benzersiz zorluklar barındırıyordu. Bu başarının ardından, özellikle insan hastalıklarını anlamak ve tedaviye yönelik preklinik modellemelerde kullanılan fare modellerinde önemli yol kat edilmiş oldu.
Çalışmanın diğer eş-kıdemli yazarı Dr. Reuben Kapur, Herman B Wells Pediatrik Araştırma Merkezi direktörü olarak, bu teknolojinin translasyonel açıdan taşıdığı önemi işaret etti. Fare modelleri; genetik çalışabilirlik, fizyolojik yakınlık ve hastalık modellemesi açısından temel araştırma platformlarıdır. Kemik iliğini bu detaylı ve çok parametreli yöntemle analiz etmek, lösemi, otoimmün bozukluklar ve kemik iliği ile ilişkili diğer hastalıkların moleküler mekanizmasının araştırılmasında paha biçilmez bir araç sunuyor. Bu da ilaç geliştirme süreçlerinde hız ve kişiselleştirilmiş tedavilere ulaşmada büyük katkılar sağlayacak.
Indiana Üniversitesi Yenilik ve Ticarileştirme Ofisi, bu teknolojinin bilimsel ve ticari potansiyeline binaen şimdiden bir ön patent başvurusu gerçekleştirdi. Ticari altyapının karşılanmasının yanında, marker paneli üzerinde çalışmalar devam ediyor. Projeye kemik matriks proteinleri, sinir ve kas yapıları, ayrıca immün ve sinyalleme hücre popülasyonlarının daha geniş kapsamlı entegrasyonu hedefleniyor. Bu çok yönlü yaklaşım, kemik iliği mikroçevresinin biyolojik analizini derinleştirerek, terapötik hedef keşfini zenginleştirecek.
Phenocycler 2.0’ın teknik temelini oluşturan siklik immünofloresan boyama-imaging sistemi, doku kesitlerinin farklı epitoplara karşı antikorlarla tekrar tekrar boyanması ve görüntülenmesinin ardından, işaretlerin kimyasal veya fotokimyasal yöntemlerle temizlenip bir sonraki döngüye geçilmesini mümkün kılıyor. Bu döngüsel işlem, aynı dokuda çok sayıda biyobelirtecin eş zamanlı analizini, yüksek mekânsal çözünürlük ve hücresel-detaylarla sağlar. Böylece kemik iliği nişindeki hücresel heterojenite ve karmaşık hücreler arası iletişimler anlaşılıyor.
Gelecekte bu teknoloji, mikroçevresel etkileşimlerin hematolojik malignite ve bağışıklık hastalıklarının başlangıç, ilerleme ve tedaviye direnç mekanizmalarını nasıl etkilediği konusunda kritik bulgular sunabilir. Hematopoetik kök hücreler, progenitör popülasyonlar, stromal destek hücreleri ve dokuyu istila eden immün hücrelerin dinamik ortak etkileşimleri, mekansal bağlamlar korunarak ayrıntılı şekilde karakterize edilebilecek. Bu da yeni tanı ve tedavi stratejilerinin geliştirilmesine büyük katkı sağlayacak.
Çalışma, ortopedik cerrahi, hematoloji, patoloji ve görüntüleme bilimleri alanlarında uzman doktorlar ve araştırmacılardan oluşan disiplinler arası güçlü bir ekibin koordinasyonuyla gerçekleştirildi. Bu iş birliği, biyomedikal teknolojilerdeki inovasyonların klinik etkinliğe dönüşmesini sağlayan temel yapıyı ortaya koyuyor. Proje başarıyla Ulusal Sağlık Enstitüleri’nden (NIH) sağlanan finansal destekle hayata geçirildi; bu da çalışmanın bilimsel önemi ve yenilikçi potansiyelini gösteriyor.
Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi, NIH tarafından en çok fonlanan ve yenilikçi araştırma projeleriyle tanınan ülkenin en büyük tıp fakültelerinden biridir. Bu çığır açan kemik iliği görüntüleme teknolojisi, tıbbi görüntüleme ve doku tabanlı analizlerin endüstri ve klinikte nasıl yeni bir döneme evrileceği konusunda bir örnek teşkil ediyor. Dokuların işlenişindeki zararsızlık ile yüksek parametreli analizlerin bir arada kullanımı, ileri düzey kişiselleştirilmiş tıp uygulamalarına giden yolda önemli bir kilometre taşı olarak görülüyor.
Bilim dünyası, hastalıkların moleküler düzeydeki karmaşıklığını çözümlemeye çalışırken, Indiana Üniversitesi’nin geliştirdiği bu yaklaşım önemli bir ilerleme olarak öne çıkıyor. Çoklu parametre analizi ve sağlam dokusal bağlam kombinasyonu, kemik iliğinin mikrouniversumundaki hücresel çeşitliliğin ve ilişkilerin daha önce ulaşılamayan detaylarını ortaya çıkararak, ileri tedavi yöntemlerinin ve hasta sonuçlarının iyileştirilmesinde umut vaat ediyor.
—
**Araştırma Konusu**:
Kemik iliği görüntüleme ve ileri çok parametreli görüntüleme teknolojisi kullanılarak analiz.
**Makale Başlığı**:
Multiplex imaging of murine bone marrow using Phenocycler 2.0™
**Haberin Yayın Tarihi**:
11 Nisan 2025
**Web References**:
Leukemia Journal Article
Indiana University School of Medicine
IU Cooperative Center of Excellence in Hematology
**Resim Credits**:
Tim Yates, IU School of Medicine
**Anahtar Kelimeler**:
Kemik iliği, Kanser araştırmaları, Otoimmün bozukluklar, Kemik hastalıkları, Kan hematopoezi, İmmün sistem, Multiparametreli görüntüleme, Ön klinik modeller, Hücresel mimari, Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi, İleri tıbbi görüntüleme teknolojileri, Hastalık mekanizmaları çözümü
