Undergrad, uzayda bağışıklık fonksiyon bozukluğu teorisini yayınladı

Astronotların bağışıklık sistemlerinin uzayda baskılanarak onları hastalıklara karşı savunmasız bıraktığı onlarca yıldır biliniyordu, ancak bağışıklık fonksiyon bozukluğunun kesin mekanizmaları bir sır olarak kaldı. Şimdi bir Cornell lisans öğrencisi potansiyel bir çözüm buldu.

Mühendislik Koleji’nde biyolojik ve makine mühendisliği çift anadal yapan Rocky An, teorisini yayınladı, “MRTF, Uzayda Makrofaj Disfonksiyonuna Yönelik Çok Ölçekli Bir Mekanobiyoloji Yaklaşımında Eksik Halka”, 12 Eylül’de Hücre ve Gelişim Biyolojisinde Sınırlar.

Uzayda makrofajların (vücudun bağışıklık tepkisindeki kilit hücreler) davranışı üzerine son 20 yıllık literatür gözden geçirildi ve makrofajların normal yerçekimindeki kuvvetlere nasıl tepki verdiğine dair son araştırmalar, eksik parça olduğunu kanıtlayabilecek bir transkripsiyon faktörünü belirledi. bulmaca.

An, “Verilerin nasıl sunulduğu hakkında sorular sormaya devam ettim” dedi. “Bu iki gerçekten önemli makale var, özellikle, biri makrofajların mikro yerçekiminde nasıl bastırıldığına dair bir inceleme ve diğeri makrofajların mekanobiyolojisi hakkında. Bu iki makaleyi birbirine bağlayabildim ve o zaman fikir aklıma geldi. bir tür ‘Eureka!’ olduğu için gerçekten heyecanlıydı. benim için bir an.”

Uzayda, yerçekimi eksikliği bağışıklık hücresinin şeklini değiştirir ve bilim adamları, hücrenin filamentli altyapısı olan hücre iskeletindeki değişikliklerin bağışıklık işlev bozukluğuna dahil olduğundan şüphelenirler. Normal yerçekimindeki son çalışmalar, makrofajların hücre iskeletini bozmanın, bağışıklık tepkisi için önemli bir transkripsiyon faktörü olan belirli bir proteinin çekirdeğe taşınmasını azalttığını göstermiştir.

Mikro yerçekimindeki hücrelerin çalışmalarını karşılaştırarak ve çalışma modlarını ve ilgili zaman çizelgelerini analiz ederek – makrofajlar gerçekten uzayda mı yoksa parabolik bir uçakta mı yoksa laboratuardaki bir mikro yerçekimi simülasyonunda mı çalışıldı – An bir proteini işaret edebildi. , Miyokardinle İlişkili Transkripsiyon Faktörü (MRTF), bağışıklık sistemi işlev bozukluğunda olası bir suçlu olarak.

An, “MRTF’nin sorunun büyük bir parçası olduğu konusunda oldukça ikna edici bir argüman olduğunu düşünüyorum.” Dedi. “Umarım bu tek proteine ​​ve hücre iskeletine odaklanan gelecekteki çalışmalara ilham verir ve belki de uzay uçuşu bağışıklık tedavisine doğru ilk adım olabilir.”

Makale, MRTF’nin astronotların kardiyovasküler sağlığı üzerindeki strese de dahil olabileceğini öne sürüyor. An ayrıca bağışıklık işlev bozukluğunda rol oynayabilecek diğer faktörlere de işaret ediyor ve MRTF’nin mikro yerçekiminde makrofaj çekirdeği ile nasıl etkileşime girdiğini anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu belirtiyor.

An, yayın üzerinde bağımsız olarak çalışırken, Cornell profesörlerine (profesör Mingming Wu ve Tarım ve Yaşam Bilimleri Koleji’nde biyolojik ve çevre mühendisliği doçenti olan Minglin Ma dahil; Brian J. Kirby, Meinig Ailesi dahil) Mühendislik Profesörü ve Donna Cassidy Hanley, Veterinerlik Koleji’nde kıdemli araştırma görevlisi, diğer birçok öğretmen arasında) disiplinlerarası bir yaklaşımı modellemek ve sorgulamayı teşvik etmek için.

An, Cornell’e kaydolmadan önce bile, An’ın birinci sınıftan beri araştırma yaptığı Veteriner Koleji’nde mikrobiyoloji ve immünoloji profesörü Theodore Clark’ın laboratuvarıyla temas halindeydi. Ayrıca, Meinig Biyomedikal Mühendisliği Okulu’nda profesör olan Jan Lammerding’in bir bilim adamı olarak gelişmesine yardımcı olarak tavsiyesiyle Cornell iGEM (Genetik Olarak Tasarlanmış Makineler) Proje Ekibindeki deneyimine de güveniyor.

An, “En büyük yardım, profesörler ve derslerime öğretme biçimleri oldu” dedi. “Ve sonra laboratuvardaki araştırma ve proje ekibim sayesinde, bağımsız olarak öğrenmek ve kendi sorularımızı sormak için birçok fırsat oldu.”

Ayrıca yaz stajlarında da değerli bir deneyim kazandı. 2021’de NASA’nın Uzay Yaşam Bilimleri Eğitim Programı için araştırma görevlisi olarak seçildi ve burada mikro yerçekiminin hücreler üzerindeki etkisini inceledi ve ilk makalesini birlikte yazdımikro yerçekiminde hücreleri incelemek için bir modelleme çerçevesinin optimizasyonu.

Daha sonra 2022 yazını Harvard Üniversitesi Wyss Enstitüsü’nde Amgen Burslusu olarak geçirdi ve burada mekanik immünoterapi alanında çalıştı ve hücrelerin yapısını manipüle ederek çalışan terapileri araştırdı.

An, “Hücrelerle her zaman ilgilendim, aynı zamanda mekanik, hücrelerin kuvvetlere nasıl tepki verdiğiyle de ilgilendim” dedi. “Bu yaklaşımı seviyorum çünkü biraz yeni ve her şeyin bir dizi kimyasal reaksiyondan oluştuğu biyolojide genel olarak öğrendiklerinizden çok farklı olduğunu düşünüyorum. İki alan arasındaki etkileşimden gerçekten zevk alıyorum.”