Her insan hücresi, glikokaliks adı verilen ince bir şeker tabakası taşır; bu, şekerden çok, sürekli değişen ve yeniden düzenlenen koruyucu bir dış kabuk gibidir. Max Planck Işık Bilimi Enstitüsü'ndeki (MPL) araştırmacılar, gelişmiş yüksek çözünürlüklü mikroskopi kullanarak bu şeker yapılarının ayrıntılı haritalarını oluşturdular ve Nature Nanotechnology'de yayınlanan bulguları, bu şekerlerin düzenindeki değişikliklerin bir gün doktorların kanser gibi hastalıkları tespit etmesine yardımcı olabileceğini gösteriyor.

"Fiziksel Glikobilimler" araştırma grubunda Prof. Leonhard Möckl liderliğindeki ekip, "Glikan Atlaslama" adı verilen bir teknik geliştirdi. Son teknoloji süper çözünürlüklü mikroskopi kullanarak, hücre kültürü hatları, birincil insan kan hücreleri ve doku örnekleri dahil olmak üzere birçok hücre tipinde glikokaliksi tek tek şeker molekülleri seviyesinde haritaladılar. Ortaya çıkan haritalar, glikokalksin hücrenin durumuna bağlı olarak moleküler düzenini değiştirdiğini gösterdi.

Örneğin, bağışıklık hücreleri uyarıldıktan sonra farklı şeker desenleri sergiledi; bu, bir bağışıklık tepkisi sırasında olana benziyor. Araştırmacılara göre bu, glikokalksin adeta bir ekran gibi çalışarak hücrenin iç durumu hakkında bilgiyi dış yüzeyinde gösterdiğine dair ilk doğrudan kanıtı sağlıyor. Ekip, bu nano ölçekli şeker desenlerinin farklı hücresel durumları güvenilir bir şekilde ayırt edebildiğini, böylece kanser gelişiminin ayrı aşamalarını tanımlamalarına, aktif ve inaktif bağışıklık hücrelerini ayırt etmelerine ve insan meme dokusunda kanserli bölgeleri sağlıklı bölgelerden ayırmalarına olanak tanıdığını buldu.

"Sonuçlar, gelecekteki tanı yöntemlerinin geliştirilmesi için umut verici bir temel sağlıyor, çünkü Glikan Atlaslama karmaşık örneklerde bile güvenilir sonuçlar veriyor," diye açıklıyor Möckl. Araştırmacılar şimdi, ek hedef yapıları analiz ederek, sürecin daha fazlasını otomatikleştirerek ve çok daha büyük sayıda örnek inceleyerek yöntemi genişletmeyi planlıyorlar, böylece teknik nihayetinde rutin tıbbi kullanıma uyarlanabilir. "Büyük ölçekli çalışmalarda, hangi yüzey desenlerinin belirli hastalık seyirleri veya terapötik yanıtlarla ilişkili olduğunu ve hücre durumlarının yüzey yoluyla erken ve nesnel olarak nasıl tespit edilebileceğini araştırmak istiyoruz," diyor Möckl.