IU Bilim İnsanlarından İleri Düzey Kemik İliği Görüntüleme Tekniği

Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıları, preklinik modellerde kemik iliği çalışmaları için çığır açan bir görüntüleme tekniği geliştirdi. Bu ileri teknoloji, kemik iliğinin karmaşık yapısını daha önce hiç olmadığı kadar detaylı ve sağlam dokusunu bozmadan görselleştirme imkanı sunuyor. Kemik iliği, kemiklerin içinde yer alan yumuşak ve süngerimsi bir doku olup, kan hücresi oluşumu ve bağışıklık sistemi fonksiyonları için yaşamsal öneme sahiptir. Ancak kemik iliğinin jelatinimsi yapısı ve sert kemik matrisi tarafından kuşatılması, geleneksel görüntüleme teknikleriyle bu dokunun detaylı incelenmesini uzun yıllar engelledi.

Kemik iliğinin mikroanatomisini incelemede kullanılan geleneksel yöntemler, sıklıkla doku bütünlüğünü bozmak zorunda kalıyor. Örneğin flow sitometri, hücreleri süspansiyona dönüştürerek nicel analiz yapabilse de, dokunun mekânsal bağlamını ve hücreler arası ilişkileri kaybediyor. Öte yandan klasik florasan mikroskopi teknikleri aynı anda yalnızca üç farklı belirteci göstermeye izin vererek, kemik iliği hücrelerinin karmaşık yapısının tam olarak anlaşılmasını sınırlandırıyordu. Indiana Üniversitesi ekibi, bu sınırlamaları aşmak için Phenocycler 2.0™ adlı ileri çoklu görüntüleme platformunu kullanarak, fare kemik iliği dokusunda 25 farklı hücresel belirteci aynı anda detaylı biçimde haritalandırdı.

Bu teknoloji, doku bileşenlerini bozmak zorunda kalmadan, hangi hücre tiplerinin nerede ve kimlerle etkileşim içinde olduğunu tam bir mekânsal bağlamda ortaya koyuyor. IU Tıp Fakültesi Ortopedi Enstitüsü’nden Yardımcı Doçent Dr. Sonali Karnik, çalışmanın kemik iliğinde bulunan farklı hücre populasyonları arasındaki karmaşık ilişkileri ve özellikle rejeneratif tıp ile bağışıklık fonksiyonları için hayati önemde olan kök hücre nişlerine erişimi sağladığını belirtiyor. Bu sayede araştırmacılar, dokunun doğal bütünlüğü korunarak hastalıkların moleküler mekanizmalarını ve tedavi yanıtlarını çok daha iyi anlayabilecek.

Geleneksel flow sitometri gibi yöntemler, hücre süspansiyonu hazırlamayı zorunlu kıldığı için kemik iliğinin doğal yapısının kaybına neden oluyor. Buna karşın, klasik florasan mikroskopi teknikleri sadece sınırlı sayıda belirteci aynı anda görünür kılabiliyor. Phenocycler 2.0 ise bu kapasiteyi neredeyse on katına çıkararak, aynı doku kesiti üzerinde çoklu deyişimler yaparak 25 markerı belirleyebilme olanağı sunuyor. Bu özelliğiyle hematolojik hastalıkların karmaşık moleküler patolojisini çözmede benzersiz bir araç haline geliyor.

Fenocycler 2.0 platformunun kemik iliğinde kullanımı, daha önce dalak, böbrek gibi diğer organlarda denenmiş olsa da, yoğun ve hassas kemik iliği dokusunda uygulanması büyük teknik zorluklar içeriyordu. Indiana Üniversitesi araştırmacılarının bu sistemi fare kemik iliğine başarılı şekilde adapte etmesi, preklinik araştırmalar için yeni bir kapı açtı. Çünkü fare modelleri, genetik olarak manipüle edilebilmesi ve insan hastalıklarıyla benzerliği nedeniyle biyomedikal araştırmalarda kritik rol oynuyor.

Hematoloji ve ortopedi alanlarının önde gelen uzmanlarının bir araya geldiği bu disiplinlerarası çalışmada, uygulamanın translasyonel potansiyeli de ön planda tutuldu. Herman B Wells Pediatrik Araştırma Merkezi Direktörü Dr. Reuben Kapur, bu teknolojinin lösemi başta olmak üzere çeşitli kanserler, otoimmün hastalıklar ve kemik iliği kökenli diğer koşulların anlaşılmasını hızlandıracağını ve kişiye özgü tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayacağını vurguladı. Böylece hem hastalık mekanizmalarına dair bilgiler derinleşecek, hem de yeni ilaç geliştirme süreçleri kısalacak.

Indiana Üniversitesi’nin Yenilik ve Ticarileştirme Ofisi, bu özgün teknoloji için patent başvurusunda bulundu. Ticarileştirme süreci ile eşzamanlı olarak, marker panelinin genişletilmesi hedefleniyor. İleriki aşamalarda kemik matrisi proteinleri, sinir dokusu, kas yapıları ve genişletilmiş bağışıklık/sinyal hücre popülasyonları da incelenebilecek. Bu sayede kemik iliği ekologisinin biyolojik derinliği artırılarak, tedavi hedeflerine yönelik yeni keşifler mümkün olacak.

Phenocycler 2.0’ın teknik üstünlüğü, doku kesitleri üzerinde ardışık siklik immünofloresan boyama yapabilmesinde yatıyor. Her döngüde farklı antikorlarla işaretleme yapılıyor, sonra işaretler kimyasal veya fotokimyasal yollarla temizlenerek diğer belirteçlerle yeni bir tur boyama sağlanıyor. Bu yöntemin en büyük avantajı, aynı doku kesitinde çok sayıda biyobelirtecin yüksek çözünürlük ve subhücresel detaylar korunarak saptanabilmesi.

Gelecekte, bu detaylı mekânsal profilleme sayesinde kemik iliği mikroçevresinin hastalık başlangıcı, ilerlemesi ve tedavi direncine etkisi daha net çözülecek. Araştırmacılar, hematopoietik kök hücreler, progenitör hücreler, stromal destek hücreleri ve bağışıklık hücreleri arasındaki dinamik ilişkileri mekânsal bağlamda ortaya koyarak, yenilikçi tanı ve tedavi stratejileri geliştirebilecek.

Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi’nin liderliğinde gerçekleştirilen bu çalışma, NIH destekli finansmanın da katkısıyla ileri görüntüleme bilimi ile klinik uygulamaların entegrasyonunda önemli bir dönüm noktasıdır. Non-destrüktif, yüksek parametreli kemik iliği görüntüleme platformu, sadece preklinik modellerde değil ileride klinikte de hastalıkların daha kapsamlı analizine kapı aralayabilir.

Tıp ve biyoloji alanlarındaki bu ilerleme, hastalıkların moleküler kökenlerinin erken evrelerden itibaren anlaşılmasında kritik roller üstleniyor. IU tarafından geliştirilen bu çoklu boyama yaklaşımı, kemik iliği ortamındaki hücresel çeşitliliği ve karşılıklı etkileşimleri eşsiz bir ayrıntılılıkta gözler önüne sererek, tedaviye yönelik atılımları hızlandıracak ve hastaların yaşam kalitesini yükseltecek.

Geniş bir uzman kadro ve disiplinlerarası iş birliğiyle hayata geçirilen bu projede, kemik iliği araştırmalarına yönelik imkânsız gibi görünen zorluklar teknoloji sayesinde aşıldı. Bu yenilik, sadece hematoloji ve onkoloji araştırmalarında değil, otoimmün hastalıklar ve kas-iskelet sistemi dejeneratif hastalıkları gibi alanlarda da bilimsel anlayışı derinleştirecek. Önümüzdeki yıllarda bu metodoloji, hem akademik hem de endüstriyel araştırmalarda temel bir araç haline gelmesi bekleniyor.

Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi’nin kemik iliği mikromimarisi üzerine olan bu kapsamlı çalışması, sadece yerli değil küresel ölçekte de hematolojik hastalıkların bilimsel araştırmalarında yeni ufuklar açıyor. Çok parametreli görüntüleme teknolojisinin sunduğu olanaklar, kanserler, otoimmün durumlar ve kemik hastalıkları gibi alanlarda devrim niteliğinde yeni bilgilerle tedavilerin gelişmesine olanak tanıyacak. Böylece hem temel bilim hem de klinik uygulamalarda kanser başta olmak üzere birçok hastalığın daha etkin tanı ve tedavisinin yolu açılmış olacak.

—

**Araştırma Konusu**:
Kemik iliğinin preklinik modellerde gelişmiş çoklu görüntüleme teknolojisi kullanılarak analiz edilmesi ve hücresel mimarisinin detaylı incelenmesi.

**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, Kan hastalıkları, Kemik hastalıkları, Otoimmün hastalıklar, Kanser tedavileri, İleri görüntüleme teknikleri, Hücresel mimari görselleştirme, Multiplex hücresel belirteç analizi, Preklinik kemik iliği modelleri, Hematopoezis ve bağışıklık sistemi, Indiana Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmaları, Yenilikçi tıbbi görüntüleme teknolojileri