Keşfinden elli yıl sonra, bilim insanları sonunda hücrelerimizin 'güç merkezleri' olan mitokondride bulunan ve şekerlerden ihtiyacımız olan yakıtı üretmemizi sağlayan moleküler bir makinenin nasıl çalıştığını çözdü. Bu süreç, Dünya üzerindeki tüm yaşam için hayati öneme sahip. Mitokondriyal pirüvat taşıyıcısı olarak adlandırılan bu makine, şekerlerin parçalanmasıyla oluşan pirüvat molekülünü mitokondri içine taşıyarak hücrenin temel enerji kaynağı olan ATP üretiminde kritik bir rol oynuyor. Kriyoelektron mikroskobu kullanılarak elde edilen bu yeni yapısal anlayış, çeşitli hastalıkların tedavisi için umut vadediyor. Detaylar Science Advances dergisinde yayınlandı.
Cambridge Üniversitesi'nden kıdemli araştırma görevlisi ve bu moleküler makinenin bileşimini ilk belirleyen Dr. Sotiria Tavoulari, “Beslenmemizdeki şekerler vücudumuzun işlev görmesi için enerji sağlar. Hücrelerimizin içinde parçalandıklarında pirüvat üretirler, ancak bu molekülden en iyi şekilde yararlanmak için hücrenin güç merkezleri olan mitokondri içine taşınması gerekir. Orada, hücresel yakıt ATP şeklinde üretilen enerjiyi 15 kat artırmaya yardımcı olur.” dedi.
Araştırmalar, bu taşıyıcının işleyişini hedef almanın, hücrelerin enerji kullanımını yeniden programlayabileceğini gösteriyor. Örneğin, karaciğer yağlanmasında, pirüvatın mitokondriye girişini bloke etmek, karaciğer hücrelerinde biriken zararlı yağların enerji olarak kullanılmasını teşvik edebilir. Benzer şekilde, bazı kanser türleri enerji ihtiyaçlarını karşılamak için yoğun bir şekilde pirüvat metabolizmasına bağımlıdır. Bu taşıyıcının engellenmesi, kanser hücrelerinin enerji kaynaklarını keserek büyümelerini durdurabilir veya ölmelerine neden olabilir.
Mitokondrinin enerji üretmek için nasıl çalıştığını kontrol etmedeki merkezi rolü nedeniyle, bu taşıyıcı artık diyabet, karaciğer yağlanması, Parkinson hastalığı, belirli kanserler ve hatta saç dökülmesi dahil olmak üzere bir dizi durum için umut verici bir ilaç hedefi olarak kabul ediliyor.
Bilim insanları, bu taşıyıcının yapısının detaylı bir şekilde anlaşılmasının, daha hedefe yönelik ve etkili ilaçların geliştirilmesi için önemli bir adım olduğunu vurguluyorlar. Bu keşif, kanser, karaciğer hastalıkları ve saç dökülmesi gibi çeşitli durumlar için yeni tedavi stratejilerinin önünü açabilir.
MRC Mitokondriyal Biyoloji Birimi'nden Profesör Edmund Kunji, “Taşıyıcının işlevini engelleyen ilaçlar, mitokondrinin çalışma şeklini yeniden şekillendirebilir ve bu da belirli durumlarda faydalı olabilir. Elektron mikroskobu, bu ilaçların taşıyıcının içine bağlanarak onu tam olarak nasıl 'sıkıştırdığını' görselleştirmemize olanak tanır. Buna 'çarklara çomak sokmak' diyebilirsiniz. Bu, daha iyi, daha hedefe yönelik ilaçlar geliştirmek için yapı tabanlı ilaç tasarımında yeni fırsatlar yaratır. Bu gerçek bir oyun değiştirici olacak.” dedi.
