The Unique Impact of the Atomic Bomb on Modern Hematology

On August 6, 1945, the United States dropped the first atomic bomb (“Little Boy”) on Hiroshima, and on August 9, 1945, it dropped the second atomic bomb (“Fat Man”) on Nagasaki. Two Canadian scientists, Ernest A. McCulloch and James E. Till, developed the spleen colony method in the 1960s based on their observations of the effects of ionizing radiation. They called the nodules that appeared on mouse spleens “colony-forming units,” or “CFUs.” The spleen colony method defined by Till and McCulloch is regarded as a revolution in hematology. In bone-marrow transplantation studies carried out with chromosomelabeled stem cells, the presence of the same chromosomal markers in cells of the thymus and lymph nodes as in spleen colonies indicated that hematopoietic and immune system cells originate from a common stem cell. McCulloch and Till’s collaboration led to entirely new understandings of the biology of blood cell production. In our understanding of diseases of blood cells in recent decades, basic knowledge in molecular and cell biology has been translated into improved diagnostic and therapeutic methods. The pioneering efforts of Till and McCulloch created a completely new paradigm in stem cell biology, genomics, immunotherapy, cellular therapies, and precision medicine approaches to tailor treatments for hematological disorders.

Keywords: Stem cell, Spleen colony assay, Colony-forming units, CFU, Blood cell formation, Ionizing radiation

Atom Bombasının Modern Hematolojiye Etkisi

6 Ağustos 1945’te Amerika Birleşik Devletleri, Hiroşima’ya ilk atom bombasını (“Little Boy”), 9 Ağustos 1945’te ise Nagazaki’ye ikinci atom bombasını (“Fat Man”) attı. İki Kanadalı bilim insanı, Ernest A. McCulloch ve James E. Till, iyonizan radyasyonun etkilerine ilişkin gözlemlerine dayanarak 1960’lı yıllarda dalak koloni yöntemini geliştirdiler. Fare dalaklarında ortaya çıkan nodülleri “colony-forming units” (CFU, koloni oluşturan birimler) olarak adlandırdılar. Till ve McCulloch tarafından tanımlanan dalak koloni yöntemi, hematolojide bir devrim olarak kabul edilmektedir. Kromozomla işaretlenmiş kök hücrelerle gerçekleştirilen kemik iliği nakli çalışmalarında, timus ve lenf düğümlerindeki hücrelerde de dalak kolonilerinde görülenlerle aynı kromozomal belirteçlerin saptanması, hematopoietik ve immün sistem hücrelerinin ortak bir kök hücreden köken aldığını göstermiştir. McCulloch ve Till’in iş birliği, kan hücresi üretiminin biyolojisine ilişkin tamamen yeni bir anlayışın gelişmesine yol açmıştır. Son yıllarda kan hücresi hastalıklarına ilişkin anlayışımızda, moleküler ve hücre biyolojisine ait temel bilgiler, daha gelişmiş tanı ve tedavi yöntemlerine dönüştürülmüştür. Till ve McCulloch’un öncü çalışmaları, kök hücre biyolojisi, genomik, immünoterapi, hücresel tedaviler ve hematolojik hastalıklara yönelik tedavilerin bireyselleştirilmesini amaçlayan hassas tıp (precision medicine) yaklaşımlarında tamamen yeni bir paradigma oluşturmuştur.

Anahtar Kelimeler: Kök hücre, Dalak-koloni yöntemi, Koloni oluşturan birimler, CFU, Kan hücresi oluşumu, İyonize radyasyon