Araştırmacılar, fare gözlerinin fotosentez yapmasını sağlayan yeni göz damlaları geliştirdi. Damlalar, ıspanak yapraklarından çıkarılan fotosentetik yapıları içeriyor ve ışıkla tetiklenen reaksiyonlar sayesinde kuru göz hastalığının belirtilerini iyileştiriyor. Deneyin detaylarının aktarıldığı makale 15 Mayıs’ta Cell dergisinde yayınlandı. Çalışma fareler üzerinde gerçekleştirilmiş olsa da araştırmacılar, gerekli testlerin ardından bu tedavinin bir gün insanlar için de kullanılabileceğini umuyor.
Bitkiler, fotosentez sayesinde güneş ışığını kullanarak glikoz formunda enerji üretir. Fotosentezi gerçekleştiren kloroplast adı verilen organeller aynı zamanda bitkilere yeşil rengini verir. Hiçbir hayvan kendi başına fotosentez yapmasa da bazı türler, fotosentetik alglerle kurdukları simbiyotik ilişkiler sayesinde güneş enerjisinden yararlanabiliyor. Deniz koyunu (Costasiella kuroshimae) ve mangrov yaprak salyangozu (Elysia bangtawaensis) gibi bazı deniz sümüklüböceği türleri yedikleri alglerden kloroplastları elde ederek kullanabiliyor.
Yeni çalışmada Singapur Ulusal Üniversitesinden kimya mühendisi David Tai Leong ve araştırmacılar, memeli gözlerinin benzer bir mekanizmayı tolere edip edemeyeceğini inceledi. Amaç, gözyaşı tabakasını etkileyen ve oksidatif stres ile iltihaplanmaya neden olarak görmeyi bozabilen kuru göz hastalığına yeni bir tedavi geliştirmekti.
Araştırmacılar, göz damlalarını üretmek için önce ıspanak kloroplastlarının içindeki “tilakoid grana” (thylakoid grana) adı verilen yapıları çıkardı. Tilakoid granalar klorofil içeriyor ve fotosentezin ışığa bağlı ilk aşamalarının gerçekleştiği bölümler. Daha sonra bu yapılar mikroskobik kapsüller içine yerleştirildi ve “ışık reaksiyonlarıyla zenginleştirilmiş tilakoid NADPH üretim sistemi” anlamına gelen LEAF adlı bir sistem oluşturuldu.
LEAF içeren göz damlaları, kuru göz hastalığı oluşturulan farelerde göz iltihabını azalttı. Makaleye göre, fotosentez sırasında glikoz üretim yolunda ortaya çıkan NADPH adlı molekül güçlü bir antioksidan görevi üstlendi. Molekül, iltihabı artıran zararlı bileşiklerin temizlenmesine yardımcı oldu.
Beş günün sonunda LEAF göz damlası verilen farelerin durumu, kuru göz tedavisinde kullanılan mevcut ilaçlarla tedavi edilen farelerle karşılaştırılabilir seviyeye ulaştı. Farelerde gözyaşı üretimi arttı ve kornea hasarı, mevcut bir göz damlası verilen farelere göre daha düşük çıktı.
Gözler yeşile dönmüyor
2022’de Nature dergisinde yayınlanan çalışmasında, fare dizlerindeki artrit iltihabını azaltmak için benzer bir fotosentetik sistem geliştirdiklerini ileri süren Zhejiang Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden ortopedi cerrahı Dr. Xianfeng Lin, “Göz bu strateji için son derece uygun bir organ çünkü ışık zaten gözün normal fizyolojik işlevinin doğal bir parçası.” dedi. Çalışmada yer almayan Lin’e göre yeni deneyler, ışığın gözdeki rolünü yalnızca görme işleviyle sınırlı olmaktan çıkarıp yerel metabolik destek ve doku onarımına katkı sağlayabilecek bir unsura dönüştürüyor.
Göz damlaları klorofil içerse de miktarı oldukça düşük ve damlalar şeffaf görünüyor. Live Science’ın haberine göre, yeni çalışmanın lideri David Tai Leong bu konu hakkında şu yorumu yaptı:
“Son derece verimli bir fotosentetik makine kullandığımız için LEAF sisteminden büyük miktarlarda kullanmamıza gerek kalmıyor. Konsantrasyon çok düşük olduğundan yeşil renk görünmüyor. Yani Incredible Hulk (2008 yapımı film) gibi yeşil gözlere sahip olmayacağız.” yorumunu yaptı.
Makale yazarları, göz damlalarının henüz insanlar üzerinde kullanıma hazır olmadığını da sözlerine ekledi. Damlanın güvenlik ve uzun vadeli etkinlik açısından kapsamlı testlerden geçmesi gerekiyor. Araştırmacılar, öncelikle güvenliği değerlendirecek klinik deneyler başlatmak için çalışmalarını sürdürüyor. İlaç insanlar için onay alırsa, bu tedavi gözün doğal çalışma prensibinden yararlanacak çünkü aktive olmak için yalnızca ortam ışığına ihtiyaç duyuyor. Leong’a göre hasta, günlük yaşamını sürdürürken doğal ışık sayesinde tedavisini almış olacak.
Kaynak: Cell