Bilim Nobelleri’nin şifreleri nasıl çözülür?

CEYDA ULUKAYA - Nobel Ödülleri, bilimin tartışmasız üstünlüğünü kabul ettiğimiz pandemi döneminde daha da anlamlı. Bu yıl tıp ödülünün Kovid-19’a karşı mRNA aşısını geliştiren Prof. Dr. Özlem Türeci ve Prof. Dr. Uğur Şahin’e gideceği beklentisi oluşsa da, değerli başka bilimsel çalışmalar Nobel’e layık bulundu. Peki bu çalışmalar bilim dünyasında nasıl bir çığır açtı, hangi gelişmelere yön verdi ve en önemlisi insanlığa katkısı ne oldu? Türkiye’de aynı alanda çalışan akademisyenlere, tıp, fizik ve kimya dalında Nobel sahibi olan isimlerin çalışmalarını sorduk.

Nobel Fizik Ödülü

Prof. Dr. Levent Kurnaz (Boğaziçi Üniversitesi Fizik Bölümü Öğr. Üyesi ve İklim Politikaları Araştırma Merkezi Müdürü)

“İklim modellemesinin öncüleri”

2021 Nobel Fizik Ödülü, bilim insanları Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann ve Giorgio Parisi’ye verildi. Bu üç bilim insanından Manabe ve Hasselmann iklim modellemesinin dünyadaki öncüleri. Bugün geleceğin iklimiyle ilgili birtakım öngörülerde bulunabiliyorsak bu Manabe ve Hasselman’ın çalışmaları sayesindedir.

İklim modelleri, eğer insanların davranışlarını tahmin edebilecek olsak bize iklimin gelecekte nasıl bir yön çizeceğini gösteriyor. Yani Trabzon bugünkü gibi yağışlı olmaya mı devam edecek yoksa Adana gibi mi olacak gelecekte? Adana neresi gibi olacak? İklim modelleri, bütün bu soruların cevabını vermemizi sağlıyor. Bu da bizim açımızdan önlem alabilmeyi imkanlı kılıyor. Örneğin Bozkurt’ta bir sel felaketi yaşandı. Şu ana kadar yaptığımız araştırmalar Bozkurt’ta karşılaştığımız yağışın yaklaşık 2500 yılda bir görülebileceğini söylüyor ama iklim modelleri diyor ki gelecekte o tür yağış yaklaşık 20 senede bir görülüyor olabilir. İşte bu tür bilgileri sağlıyor bize iklim modelleri. İklimin dünya genelinde ne olacağını yaklaşık 150 senedir biliyoruz ama bu isimlerin öncüsü olduğu iklim modellemesi sayesinde daha ince ölçekte; Karadeniz bölgesi ya da Kastamonu ili özelinde çalışabiliyoruz. Nobel Fizik Ödülü’nü paylaşan diğer bilim insanı Giorgio Parisi ise çalışmalarıyla kompleks sistemlerin basit temellerle anlatılabilmesinin yolunu açmıştır.

Nobel Tıp Ödülü

Prof. Dr. Arzu Çelik (Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü)

“Duyuları bilmeden ağrıyı önleyemeyiz”

Amerikalı moleküler biyologlar David Julius ve Ardem Patapoutian, sıcaklık ve dokunma reseptörlerini keşfettikleri için Nobel Tıp Ödülü’ne layık görüldü. Bu iki isim, sıcaklık ve dokunma duyusu altında yatan mekanizmaları çözdü diyebiliriz. Bu iki araştırmacı, hücrelerin ısıyı, acıyı, basıncı nasıl algıladığını ve bu algıyı sinir hücrelerinden beyne nasıl ilettiğini keşfetti. Acıyla ısıyı benzer şekilde hissettiğimiz ortaya çıktı. Basınç reseptörünün ise hücre yüzeyinde sadece mekanik kuvveti algılamakta değil, vücut pozisyonu ve hareketinin algılanmasında kilit bir işlevi olduğu anlaşıldı. Bu reseptörlerin ayrıca kan basıncı, solunum gibi önemli fizyolojik süreçleri de düzenlediği gösterildi. Nobel Tıp Ödülü genelde bu tip temel araştırmalara veriliyor. Daha önce de görme, koku ve tat duyularımızla ilgili keşifleri yapan araştırmacılar Nobel almıştı.

Herhangi bir hastalığı tedavi etmeden önce hastalıksız durumda hücrelerimizin ve organlarımızın nasıl çalıştığını bilmeye ihtiyacımız var. Biz duyularımızın nasıl çalıştığını bilirsek, acıyı ve dokunmayı hissettiren reseptörleri etkileyerek ağrı durumlarına etkide bulunabilir, kontrol altına alabilir veya bazı duyular hastalık sebebiyle kaybolduğunda bunları tetikleyecek ilaçlar bulmaya çalışabiliriz. Bu iki araştırmacının ürettiği bilgi bugün bize kronik ağrı dahil olmak üzere çok çeşitli hastalıklara yönelik tedavi geliştirmek için önemli bir temel sağlıyor. Bu keşifler şu an öngöremediğimiz birçok başka alanda da kullanılabilir ve farklı teknolojilerin üretilmesini sağlayabilir. İnsanlar temel bilime inansın, güvensin, destek versin. Hastalıkları doktorlar tedavi ediyor ama ilaçlar moleküler biyologların, kimyacıların, eczacıların bilgileriyle geliştiriliyor. Temel bilimlere alan açtığımız sürece tıpta çığır açıcı gelişmeler her zaman olacaktır.

Nobel Kimya Ödülü

“Yeşil kimyanın doğuşu”

Prof. Dr. Özdemir Doğan (ODTÜ Kimya Bölüm Başkanı)

2021 Nobel Kimya Ödülü Benjamin List ve David W.C. MacMillan’a organokatalizörlerin gelişmesine ve yaygınlaşmasına yapmış oldukları katkılarından dolayı verildi. Organokatalizörler, organik tepkimelerde katalizör görevi yapan küçük organik moleküllerdir ve canlılardaki enzimlerin işlevlerine benzer özellik gösterirler. İlaç kimyası alanında oldukça önemli bir role sahipler çünkü asimetrik sentez dediğimiz yöntemle molekül veya bileşiklerin seçici olarak sentezlenmesine olanak sağlıyorlar. Bu ne demek? İlaçların aktif bileşenleri, bizim sağ el-sol el diye tarif ettiğimiz bir özelliğe sahipse sağ el formundaki aktif madde faydalıyken sol el formundaki bileşik vücuda zarar verebiliyor ve bizim ilacın istenmeyen yan etkisi olarak bildiğimiz durum oluşuyor. Şu an piyasadaki ilaçların yüzde 50’den fazlasının aktif maddesi sağ el-sol el formu özelliği taşıyor. Bu tür ilaçları doğru sentezleyebilmek için de organokatalizöre ihtiyacınız var. Bu sayede ilaç kalitesinin ciddi anlamda artacağını, yan etkilerin ortadan kalkacağını söyleyebiliriz.

Ayrıca organokatalizörlerin keşfinden önce metal katalizörler kullanımdaydı ve bu metaller, ne kadar saflaştırsanız da PPM seviyesinde de olsa vücutta kalıyordu. Uzun vadeli ilaç kullanımında vücutta metal birikmesine sebep oluyordu. Organokatalizörler metal içermediği için daha sağlıklı ve çevreci, bu yüzden de yeşil kimya olarak adlandırılıyor.

“Gelecekte Nobel alacaklardır”

Nobel Tıp Ödülü’nün Türeci ve Şahin’e verilmemesi size neler düşündürdü?

Açıkçası ben de bekliyordum. Ama bu yıl verilmedi diye hiç verilmeyecek anlamına gelmiyor. Nobel ödüllerinin genelde keşifler yapıldıktan çok sonra verildiğini biliyoruz. Her yıl Nobel ödülüne kaç kişinin aday gösterildiğini dahi bilmediğimizden ödülü alanların hangi adaylar arasından sıyrılıp kazandığını değerlendiremiyoruz. Aday isimler ancak 50 yıl sonra açıklanıyor. Sonuç olarak evet Türeci ve Şahin’in Nobel almaması şaşırtıcı oldu ama ben önümüzdeki yıllarda mRNA aşılarının geliştirilmesine katkı sağlayan araştırmacılara Nobel ödülü verileceğini düşünüyorum.