1930’ların Paris’inde, mektuplar ve küçük paketler, şehri boydan boya kateden karmaşık bir yer altı pnömatik boru ağı aracılığıyla teslim edilebiliyordu. Yaşayan balık embriyolarından alınan hücrelerin mikro ölçekte benzer bir şey yaptığı gözlemlendi.
Akran değerlendirmesi öncesinde bioRxiv arşivinde yayınlanan bir çalışmada, Fransa’daki araştırmacılar, zebra balığı embriyolarındaki hücreler arasında kargo taşıyan uzun, ince tüpleri gözlemlediler. Yazarlar, “Bu çalışma, canlı bir embriyoda fonksiyonel tünelleme nanotüplerinin ilk tespitini işaret ediyor” dedi.
2004 yılında hücrelerin filizlerini diğer hücrelere yaydıkları ilk kez keşfedildi. O zamandan bu yana kanser hücreleri, sağlıklı hücrelerden mitokondri olarak bilinen enerji santrallerini emmek için bu “nanotübüler otoyollar” kullanılarak saman gibi tuzağa düşürüldü. Petri kabı deneylerinde, uzunluğu 100 mikrometreye kadar olan tünelleme nanotüplerinin kimyasallar, haberci RNA, proteinler, organeller, virüsler ve bakteriler için önemli bir hücreler arası taşıma hizmeti sağladığı görülmektedir. Bu nanotüpler kanser, Alzheimer hastalığı, HIV ve SARS-CoV2’nin gelişiminde rol oynayabilir. Bir petri kabında mini posta sistemlerini çalışırken gözlemlemek başka bir şeydir, ancak aynı ağın, örneğin canlı bir hayvan gibi karmaşık üç boyutlu bir yapıda da var olduğunu görmek bambaşka bir şeydir.
Çok hücreli organizmaların içinde o kadar çok malzeme paketlenmiştir ki, ince lifler gürültüde kolaylıkla kaybolabilir. Araştırmacılar, “Hücreler çok sıkı bir şekilde paketlenmiştir, bu da tüm hücreler etiketlendiğinde hücreler arası yapıların gözlemlenmesini imkansız hale getirir” diye yazıyor. Fransız araştırmacılar, hızla gelişen şeffaf zebra balığı embriyolarındaki anten büyümesini izleyerek bu zorluğun üstesinden geldi. Her embriyonun 16 hücreli aşamasında, hücreye membran işaretleyici mRNA enjekte ettiler. Bu boya, hücreler bölündükçe bir mozaik gibi yayılır; bazı hücreler etkilenir, diğerleri etkilenmez. Bu, hücreleri birbirine bağlayan ince lif ağının parlamasına neden oldu. Tünel nanotüpleri, uzunluğu 5 mikrometreden daha uzun olan sürekli filamentler oluşturmalarıyla diğer filizlerden farklıydı.
Embriyo gastrula aşamasına ulaştığında etiketli hücrelerin yaklaşık yüzde 35’i tünel nanotüplerle bağlandı. Araştırmacılar, çözünebilir malzemelerin ve daha büyük nesnelerin hareketinin “açık uçlu tünel nanotüplerinin tanımlayıcı bir özelliği” olduğunu yazıyor. Balık embriyolarında bu özelliğin varlığını doğrulamak için araştırmacılar, hücrelere, diğer hücreler arası kanallardan (örneğin komşu hücreler arasındaki Jap bağlantılarından) geçemeyecek kadar büyük olan Dendra2 adı verilen bir protein eklediler. Daha sonra rahatsız edici proteinin bir hücreden diğerine hareket ettiğine dair işaretler fark ettiler. Ekip ayrıca hücrelere, hücrenin mitokondrisini etiketleyen bir mRNA boyası enjekte etti ve ardından bu mitokondrinin nanotüp aracılığıyla uzaktaki hücreye taşınmasını izledi.
Bu yazı bioRxiv adresinden derlenmiştir.