KÖK HÜCREYE NOBEL ÖDÜLÜ

Tıp ve fizyoloji alanındaki Nobel ödülü bu yıl kök hücre tedavisinin kapısını açan buluşların sahibi iki bilim adamına verildi. Sadece embriyodaki kök hücrelerin değişerek farklı yeni hücreler oluşturabileceği düşünülürdü. Oysa Nobel alan iki bilim adamının çalışmaları olgun hücrelerin de yeniden programlanıp, kök hücreler gibi çok potansiyelli hale gelebileceğini gösterdi

Tıp ve fizyoloji alanındaki Nobel ödülü bu yıl kök hücre tedavisinin kapısını açan buluşların sahibi iki bilim adamına verildi. John Gurdon ve Shinya Yamanaka’nın hikayeleri birçok açıdan ilginç. İkisinin de bilmin özünde yatan bir gerçeği yansıtan ortak bir özelliği var; hayatları boyunca imkansızı mümkün kılmaya çalışmışlar.
İkisi de kariyelerinin başında engellerle karşılaşmışlar. Öğretmeni genç Gurdon’u tevik edeceğine bilim adamı olmasının mümkün olmadığını söylemiş. Dr. Yamanaka önce ortopedi ihtisası yapmıs. Ama bakmış ki mükemmel bir cerrah olamayacak, dönüp bambaşka bir alanda uzmanlaşmış.
Farklılaşmasını ve gelişmesini tamamlamış olan hücrelerin uygun koşullarda yeniden kök hücresi gibi davranabileceğini kanıtlayan İngiliz ve Japon bilim adamları, dünyaya var olduğu bile bilinmeyen bir bahçeyi gösterdi. Açtıkları kapıdan geçen ve geçecek olan birçok bilim insanı onlar sayesinde, imkansız gibi görünen yeni problemleri çözebilecekler.

Kök hücresi nedir?

Bir spermin ulaştığı yumurtayla bir olması yeni bir hayatın ilk adımını oluşturur. Döllenme dediğimiz bu bir olmanın sonucunda yeni hücreler oluşmaya başlar. Bir haftadan kısa bir süre içinde oluşan hücreler bütün organlarımızı oluşturacak biçimde değişme özelliğine sahiptirler. Bunlara çok potansiyelli kök hücreleri denir.
Kök hücresini küçük bir çocuğa benzetebiliriz. Vereceğimiz eğitim ve gideceği okuldaki öğrenimi sonucu gelişip olgunlaşıp bir meslek sahibi olur. Küçük yaşta her mesleği öğrenme potansiyeline sahiptir. Buna karşılık, büyüyüp olgunlaşıp bir işin erbabı olduktan sonra yeni baştan bambaşka bir mesleğin uzmanı olması çok zordur. 35 yaşındaki bir mühendis kolayca hukukçu ya da doktor olamaz.
Kök hücreleri de farklılaşıp bir yol tutturduktan sonra, örneğin sinir ya da kalp hücresi haline geldikten sonra yeniden kök hücre gibi davranıp yeni hücre yaratamazlar.
Daha doğrusu, öyle zannederdik. Halbuki, gerçeği Dr. Gurdon’dan öğrendik. Nobel ödülüne layık görülen araştırması, yolunu seçip olgunlaşmış bir hücrenin geri dönüp yeniden kök hücresine benzer görevi yapamayacağı fikrini çürüttü.

Kurbağa yumurtasındaki deneyler

1950’lerde İngiltere’de Oxford Üniversitesi’ne doktora yapmak üzere kabul edilen Dr. Gurdon’un hocası, ana karnında bebeğin gelişimini inceleyen embriyoloji bilmiyle uğraşmaktadır.
Tez konusu olarak bir hücredeki çekirdeği başka bir hücreye nakletmek üzere çalışmasını ister.
Yumurtaları ve embriyoları göreceli büyük olduğu ve hücrleri tahrip etmeden deney yapmak mümkün olduğu için kurbağalarla çalışmaya başlar. Deneylerinde özellikle çabuk büyüyen, bolca yumurtlayan bir kurbağa cinsini kullanır.
1956 da başlayan deneyler zaman zaman aşılması güç engellerle karşılaşsa da 2 yıl sonra başarıya ulaşır. Ancak bundan 4 yıl sonra yayımlanarak bilim dünyasına duyurulan çekirdek nakli deneyinin ortaya koydukları şüpheyle karşılanır. Öneminin anlaşılıp kabul edilmesi kolay olmaz.

Olgun hücre yeniden kök hücresi olur mu?

Deneylere başlarken hocasının ve genç öğrencinin cevap aradıkları bir soru vardı: Tüm kalıtım bilgilerini içeren, genom denen genetik bilgi hücre içinde değişmeden kalıyor mu, yoksa, kök hücre değişip olgun bir hücre haline gelirken genom da değişiyor mu?
Yetişkin bir kurbağanın bağırsak hücresinin içinden incecik bir cam tüple çekip aldığı hücre çekirdeğini başka bir kurbağanın yumurtasına enjekte eden genç Gunder yumurtalardan önce küçük yavruların, bunlardan da kurbağaların oluştuğunu görünce genomun değişmediğini anladı. Daha önemlisi, bağırsak hücresi gibi olgun bir hücrenin uygun koşullarda kök hücresi haline dönüp yeni kurbağanın bin bir çeşit hücresini oluşturabileceğini gördü.
Bir kurbağanın çekirdek nakliyle klonlanmasından neredeyse 40 yıl geçtikten sonra ilk memeli hayvanın aynı prensiple tıpkısı yapıldı. 1997’de klonlanmış Dolly dünyaya geldi.

İLLA?YUMURTA?OLMASI GEREKLİ?Mİ?

Son yarım yüzyıldaki birçok bilimsel araştırma bir insanın kendi genetik bilgilerini taşıyan yeni hücrelerinin üretilebileceği ümidini doğurdu. Bilim insanları bu iş için mutlaka insan yumurtası gerekecek olursa işlerinin zor olduğunu biliyorlardı. İşte Nobel ödülünün ikinci sahibi Dr. Yamanaka’nın buluşu bu soruna çözüm getirdi.
Yamanaka’nın önce embriyodaki kök hücrelerinin nasıl olup da her yöne gidebilecek, başka bir deyişle çok potansiyelli bir halde kalabildiğini araştırdı. Fare embriyolarından elde ettiği kök hücrelerinde bu kontrolün bazı genler aracılığıyla gerçekleştiğini gördü. Bundan sonra, acaba bu kontrolü yapan genleri olgun bir hücreye versem o hücreyi yeniden programlayıp kök hücresi benzeri bir hale dönüştürebilir miyim sorusuna cevap aramaya başladı. Birçok genin denendiği deneylerin sonunda istenen sonuca ulaştı. Anahtar özelliği taşıyan 4 geni çekirdeklerine koyduğu zaman olgun hücrelerin yeniden programlanabileceğini gösterdi. Önce fare sonra insandan alınan hücrelerin bu yolla çok potansiyelli hücreye dönüştürülebileceğini kanıtlandı.

Ne işe yarar?

Dr. Gurdon’a Nobel kazandıran araştırmasının yayımlandığı yıl dünyaya gelen Yamanaka’nın çalışmaları yepyeni bir araştırma alanının kapısını açtı. Bugün için çaresi olmayan hastalıklara yeni ve etkili tedaviler bulunabilir ümidini doğurdu. Çünkü hastalığın nasıl oluştuğunu, hangi basamaklardan geçerek ilerlediğini molekül düzeyinde inceleme olanağı doğdu.
Kısa adı ALS olan, sinir ve kas hücrelerinin tahrip olduğu hastalık buna bir örnek. ALS’li hastadan alınan kas ve sinir hücrelerinin kök hücresi aşamasından sonraki gelişmesi adım adım izlenebiliyor. Hangi aşamada ne gibi değişiklikler olduğu, hastalığın nasıl başlayıp geliştiği araştırılıyor. Araştırmacılar, eğer hastalığa yol açan bozukluklar saptanabilirse çözüm üretmenin kolaylaşacağı görüşündeler.

Embriyo kullanılmasın diyenler sevindi
Vücudun tahrip olmuş hücrelerini yeniden üretmek için kullanılacak kök hücreleri en kolay embriyodan elde edilir. Ama bu yönteme dini ve sosyal açıdan itiraz eden insanlar az değil. Bir hayat kurtarırken, çok başlangıçta da olsa başka bir hayata son vermenin kabul edilemez olduğunu söyleyen bu kişiler, Gurdon ve Yamanaka’nın buluşlarının yarattığı yeni olanakları sevinçle karşıladılar.

Kök hücre tedavisine ne kadar yakınız?
Bilim insanları olgun hücreleri yeniden programlayarak elde ettikleri çok potansiyelli hücrelerin embriyodan elde edilen kök hücrelerin tıpkısı olmadığını biliyor ve aralarındaki farkları inceliyorlar. Bu hücreleri hastalıkların tedavisinde nasıl kullanabileceklerini araştırıyorlar. Dr. Yamanaka gazetecilerle konuşurken bu konuda önemli bir uyarıda bulundu: “Şu sırada büyük bir mutluluk, aynı zamanda büyük bir sorumluluk duyuyorum. Ama, yeniden yarattığımız çok potansiyelli hücreleri henüz tedavide kullanamayı başaramadık. Bir an önce topluma yararlı olabilmek için yapmamız gereken araştırmalar var.”
Gelecek hafta kalp ve damar hastalıklarında kök hücre tedavisi konusuyla devam edeceğim.