Northwestern Üniversitesi’ndeki bir bilim insanı ekibi, melanin’in milyonlarca kullanıma sahip sentetik bir versiyonunu geliştirdi. Yeni araştırmalarda, melaninlerinin yeni yaralanmış insan derisindeki doku örneklerinde kabarmayı önleyebildiğini ve iyileşme sürecini hızlandırabildiğini gösterdiler. Ekip şimdi “süper melanini” hem belirli cilt yaralanmaları için tıbbi tedavi olarak hem de potansiyel bir güneş kremi ve yaşlanma karşıtı cilt bakım ürünü olarak daha da geliştirmeyi planlıyor.
Melanin, insanlar dahil her türlü hayvan tarafından doğal olarak üretilen kahverengi veya siyah bir pigmenttir. Çoğu kişi melanini cilt rengimizin ana etkeni olarak veya bazı insanların güneşin zararlı UV ışınlarına maruz kaldığında bronzlaşmasının nedeni olarak görebilir. Ancak hayvanlar aleminde birçok farklı işlevi olan bir maddedir. Bu, içindeki ana bileşendir. mürekkep kalamar tarafından üretilir; tarafından kullanılıyor bazı mikroplar bir konağın bağışıklık sisteminden kaçmak; ve şunun yaratılmasına yardımcı olur: yanardönerlik bazı kelebeklerden. Beyin hücrelerimiz tarafından üretilen melaninin bir versiyonu bile olabilir. bizi koru Parkinson gibi nörodejeneratif durumlardan.
Biyomedikal mühendisi Nathan Gianneschi ve Northwestern’deki meslektaşları uzun süredir melaninin çok yönlülüğüne hayran kalmışlar. On yıllık bir çalışmanın ardından, laboratuvarda kendi melanin versiyonunu nasıl taklit edeceklerini ve güvenilir bir şekilde yaratacaklarını öğrendiler. 2020’de, tam da covid-19 salgını geldiğinde Gianneschi, Kuzeybatılı araştırmacı ve dermatolog Kurt Lu ile tanıştı ve ilgili ekipleri işbirliği yapmaya ve bunun cildimizi güvende tutmak için kullanılıp kullanılamayacağını araştırmaya başladı.
Lu, bir video görüşmesinde Gizmodo’ya şunları söyledi: “Nathan ve grubu bunu uzun süredir yapıyor ve bunu nasıl sentezleyeceklerini zekice buldular.” “Ama şimdi bunu formüle edip edemeyeceğimizi araştırmaya başlıyoruz ve ardından onu bir kreme, jele veya herhangi bir sayıda farklı araca koyup cildi koruyup korumadığını görmeye başlıyoruz.”
Son çalışmaları Perşembe günü Nature dergisi Rejeneratif Tıp’ta yayınlandı. Çalışmada melanini hem fareler üzerinde test ettiler hem de potansiyel olarak zararlı şeylere maruz kalmış insan derisi doku örneklerini bağışladılar (deri örnekleri toksik kimyasallara maruz bırakılırken, fareler kimyasallara ve UV radyasyonuna maruz bırakıldı). Her iki senaryoda da melanin, cildin üst ve alt katmanlarında beklenen hasarı azalttı veya hatta tamamen önledi. Bunu esas olarak bu maruz kalmalar nedeniyle ciltte üretilen zararlı serbest radikalleri vakumlayarak yapıyor gibi görünüyordu; bu da iltihaplanmayı azalttı ve genel olarak iyileşme sürecini hızlandırdı.
Ekibin yaratımı, doğal melanine çok benziyor; biyolojik olarak parçalanabilir ve cilt için de ikincisi kadar toksik değil gibi görünüyor (şu ana kadar yapılan deneylerde, topikal olarak uygulandığında vücutta emildiği görülmüyor, ayrıca olası güvenlik risklerini azaltmak). Ancak melaninlerinin gerektiği kadarını uygulama yeteneği, aksi takdirde vücudumuzun doğal kaynağını aşabilecek cilt hasarını onarmaya yardımcı olabileceği anlamına gelir. Ve versiyonları, işinde normalden daha etkili olacak şekilde ayarlandı.
“Proteinlere, nükleik asitlere ve lipitlere zarar veren radikaller yerine melanin tarafından emiliyor. Bu melaninin doğal bir fonksiyonudur. Ancak bu özelliği optimize etmek için tabiri caizse bizimkini daha süngerimsi hale getirdik,” dedi Gianneschi Gizmodo’ya.
Ekibin çalışmaları şu anda Ulusal Sağlık Enstitüleri ve ABD Savunma Bakanlığı tarafından finanse ediliyor. Askeri uygulamalara sahip olabilir; araştırmalardan biri, melaninin, sinir gazını ve diğer çevresel toksinleri emecek giysilerde koruyucu bir boya olarak kullanılıp kullanılamayacağını test etmektir. Ancak Lu ve Gianneschi daha da büyük hayaller kuruyor. Sonunda teknolojiyi ticarileştirmeyi amaçlayan bir şirket kurdular. Klinik açıdan ise radyasyon yanıkları ve diğer cilt yaralanmalarının tedavisi için sentetik melanini geliştirmeyi planlıyorlar. Kozmetik açıdan ise bunu güneş kremleri ve yaşlanma karşıtı cilt bakım ürünlerinde bir bileşen olarak geliştirmek istiyorlar.
Lu, “Bu aslında kozmetik hakkında kasıtlı olarak düşünmediğimiz şeylerden biri; terapötik bir yaklaşım yapmak istedik” dedi. “Fakat gördüğümüz tüm bu önemli mekanizmalar [from the clinical research] Yaşlanma karşıtı bir kremin veya cildi onarmaya çalışan bir kremin ideal profilinde aradığınız şeylerle aynı şeylerdir.”
Planları tam olarak beklendiği gibi gitse bile ekibin sentetik melanininin mağaza raflarına veya yerel dermatoloğunuzun ofisine ulaşması yıllar alabilir. Şimdilik, güvenliğini daha da doğrulamak amacıyla hayvan araştırmaları yürütmenin ortasındalar. Ancak doğal melaninin bizim için ne kadar yararlı olduğu göz önüne alındığında, onların yenilikleri ileride birçok farklı şekilde karşılığını verebilir; bu da ekibin gayet iyi bildiği bir olasılık.
Gianneschi, “Bu malzemeleri ihtiyacı olan insanlar için geliştirmek bizim tutkumuzdur” dedi.