Hayflick teorisinin yaratılış tarihi
San Francisco'daki California Üniversitesi'nde anatomi profesörü olan Leonard Hayflick (20 Mayıs 1928, Philadelphia'da doğdu), teorisini 1965'te Philadelphia, Pensilvanya'daki Wistar Enstitüsü'nde çalışırken geliştirdi. Frank MacFarlane Burnet bu teoriye Hayflick'in adını verdi. 1974'te yayınlanan Internal Mutagenesis adlı kitabı. Hayflick limiti kavramı, bilim adamlarının insan vücudundaki hücre yaşlanmasının etkilerini, embriyonik aşamadan ölüme kadar hücre gelişimini, adı verilen kromozomların uçlarının uzunluğunu kısaltma etkisi de dahil olmak üzere incelemelerine yardımcı oldu. telomerler.
1961'de Hayflick, insan hücrelerinin sonsuza kadar bölünmediğini gözlemleyerek gözlemlediği Wistar Enstitüsü'nde çalışmaya başladı. Hayflick ve Paul Moorehead, bu fenomeni İnsan Diploid Hücre Suşlarının Seri Yetiştirilmesi başlıklı bir monografide tanımladılar. Hayflick'in Wistar Enstitüsü'ndeki çalışması, enstitüde deneyler yapan bilim insanlarına besleyici bir çözüm sağlamayı amaçlıyordu, ancak Hayflick aynı zamanda hücrelerdeki virüslerin etkileri üzerine kendi araştırmasıyla da meşguldü. 1965'te Hayflick, "Yapay Ortamda İnsan Diploid Hücre Suşlarının Sınırlı Ömrü" başlıklı bir monografide Hayflick limiti kavramını detaylandırdı.
Hayflick, hücrenin mitozu, yani bölünme yoluyla üreme sürecini yalnızca kırk ila altmış kez tamamlayabildiği ve ardından ölümün meydana geldiği sonucuna vardı. Bu sonuç, ister yetişkin ister üreme hücresi olsun, tüm hücre çeşitleri için geçerliydi. Hayflick, bir hücrenin minimum replikasyon yeteneğinin yaşlanması ve buna bağlı olarak insan vücudunun yaşlanma süreci ile ilişkili olduğuna göre bir hipotez öne sürdü.
1974'te Hayflick, Maryland, Bethesda'da Ulusal Yaşlanma Enstitüsü'nü kurdu.
Bu kurum, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin bir şubesidir. 1982'de Hayflick, 1945'te New York'ta kurulan Amerikan Gerontoloji Derneği'nin başkan yardımcısı oldu. Daha sonra, Hayflick teorisini popüler hale getirmek ve Carrel'in hücresel ölümsüzlük teorisini çürütmek için çalıştı.
Carrel'in teorisinin çürütülmesi
Yirminci yüzyılın başlarında tavuk kalp dokusu üzerinde çalışan Fransız cerrah Alexis Carrel, hücrelerin bölünerek süresiz olarak çoğalabileceğine inanıyordu. Carrel, besleyici bir ortamda tavuk kalp hücrelerinin bölünmesini başardığını iddia etti - bu süreç yirmi yıldan fazla sürdü. Tavuk kalp dokusuyla yaptığı deneyler, sonsuz hücre bölünmesi teorisini güçlendirdi. Bilim adamları defalarca Carrel'in çalışmalarını tekrarlamaya çalıştılar, ancak deneyleri Carrel'in "keşfini" doğrulamadı.
Hayflick'in teorisinin eleştirisi
1990'larda, Berkeley'deki California Üniversitesi'nden Harry Rubin gibi bazı bilim adamları, Hayflick sınırının yalnızca hasarlı hücreler için geçerli olduğunu belirttiler. Rubin, hücre hasarının, hücrelerin vücuttaki orijinal ortamlarından farklı bir ortamda bulunmasından veya bilim adamlarının hücreleri laboratuvarda açığa çıkarmasından kaynaklanabileceğini öne sürdü.
Yaşlanma fenomeni üzerine daha fazla araştırma
Eleştiriye rağmen, diğer bilim adamları Hayflick'in teorisini hücresel yaşlanma fenomeni, özellikle kromozomların terminal bölümleri olan telomerler hakkında daha fazla araştırma yapmak için temel olarak kullandılar. Telomerler kromozomları korur ve DNA'daki mutasyonları azaltır. 1973'te Rus bilim adamı A. Olovnikov, mitoz sırasında kendilerini yeniden üretmeyen kromozomların uçlarını inceleyen çalışmalarında Hayflick'in hücre ölümü teorisini uyguladı. Olovnikov'a göre, hücre bölünme süreci, hücre kromozomlarının uçlarını artık üretemez hale gelir gelmez sona erer.
Bir yıl sonra, 1974'te Burnet, Hayflick teorisini Hayflick limiti olarak adlandırdı ve bu ismi Internal Mutagenesis adlı makalesinde kullandı. Burnet'in çalışmasının merkezinde, yaşlanmanın çeşitli yaşam formlarının hücrelerinde içkin bir faktör olduğu ve yaşamsal aktivitelerinin, bir organizmanın ölüm zamanını belirleyen Hayflick limiti olarak bilinen bir teoriye karşılık geldiği varsayımı vardı.
San Francisco Üniversitesi'nden Elizabeth Blackburn ve Boston, Massachusetts'teki Harvard Tıp Okulu'ndan meslektaşı Jack Szostak, 1982'de telomerleri klonlamayı ve izole etmeyi başardıklarında telomerlerin yapısıyla ilgili çalışmalarında Hayflick limiti teorisine döndüler.
1989'da Greider ve Blackburn, telomeraz (kromozom telomerlerinin büyüklüğünü, sayısını ve nükleotit bileşimini kontrol eden transferazlar grubundan bir enzim) adı verilen bir enzimi keşfederek hücre yaşlanması fenomenini incelemede bir sonraki adımı attılar. Greider ve Blackburn, telomerazın varlığının vücut hücrelerinin programlanmış ölümden kaçınmasına yardımcı olduğunu buldu.
2009 yılında Blackburn, D. Szostak ve K. Greider, "kromozomların telomerler ve enzim telomeraz tarafından korunma mekanizmalarını keşfettikleri için" ifadesiyle Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü aldılar. Araştırmaları Hayflick sınırına dayanıyordu.