Nobel Tıp Ödülü hücrede ulaşıma

Kısaca Tıp Nobeli dediğimiz ödülün tam adı Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü. Fizyoloji, canlıların vücutlarının nasıl çalıştığını araştıran bilim dalı. Sadece insanların değil, hayvanların, bitkilerin hatta küçücük virüslerin fizyolojisini araştıran bilim dalları var. Modern tıbbın gelişmesinde fizyoloji lokomotif rolü oynadı ve oynamaya devam ediyor.
Bu yılki Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü üç bilim adamına verildi. Üçü de vücudun tüm hücrelerini ilgilendiren bir konuda yaptıkları araştırmaları nedeniyle ödüllendirildiler. Schekman, Rothman ve Südhof, hücrelerin ulaştırma işlerinde kullanılan, kargo sistemi diyebileceğimiz taşımacılığın nasıl çalıştığını buldular.

Bir yerden bir yere taşınacak olan moleküllerin hangi kabarcıkla nereye gidecekleri, boşaltma bölgesine nasıl bağlanacakları, ne zaman boşaltacakları birçok gen tarafından idare edilir. Bu genlerde bir mutasyon olursa yerine ulaşamayan, ya da çok bol gelen maddeler birçok hastalığa yol açar.

Moleküller kabarcılka taşınıyor

Hücrelerin içinde bir yerden bir yere taşınacak ya da başka bir hücreye veya kan dolaşımına ulaştırılacak moleküller, proteinler, hormonlar küçük kabarcıklar diyebileceğimiz tibbi adıyla ‘veziküller’ içine yerleştirilir. Bu kabarcıklar ulaşacakları yere kadar içlerindeki yükü hiçbir yere boşaltmazlar. Bu düzen bozulacak olursa kaos olur. Diyabetin, birçok sinir sistemi hastalığının ve bağışıklık sistemi problemlerinin altında yatan nedenlerden biri böyle bir kaostur.

Yapı taşı oldukları organlara göre boy, post, renk, biçim ve içerik, işlev açısından farklılık gösterseler de tüm hücrelerimiz hem içeride hem de dışarıda yapacakları birçok molekül alışverişi için ulaştırma sistemine ihtiyaç gösterirler. Örneğin, pankreas hücresinin ürettiği insulin moleküllerini kana ulaştırması gerekir. Kandaki glikoz molekülünün kas hücrelerine girip, yakıt olarak kullanılabilmesi için insülinin yardımına ihtiyacı vardır. Sadece hücre dışında değil, hücre içinde de bir yerden bir yere ulaşımın sağlanabilmesi için taşımacılık yapacak araçlara gerek vardır.

Farklı problemleri çözme
Hücrelerdeki ve hücreler arası ulaştırma yöntemlerinden biri kabarcıklarla yapılan taşımacılıktır. Bir gazozu bardağa dökünce ortaya çıkan kabarcıklara benzer gözle görülemeyecek kadar küçük kabarcıklar içlerine konan maddeleri bir yerden bir yere taşırlar. İncecik bir zarla çevrili olan bu kabarcıklar içlerindeki molekülleri ancak gerekli yere ulaşınca bırakırlar. Her kabarcık her yere gitmez, her malı taşımaz. Her birinin nereye, ne zaman ne kadar ve hangi molekülü taşıyacağı bir düzene bağlıdır.
Nobel alan 3 bilim adamı 40 yıla yaklaşan kariyerlerini bu düzenin farklı yüzlerini anlamaya adadılar. Biri kabarcıkların yönetim planını yapan genleri buldu. Diğeri kabarcığın yükünü boşaltacağı yerdeki bağlantılarının ne olduğunu, nasıl çalıştığını aydınlattı. Bir diğeri, kabarcıkların sinir hücrelerinin haberleşmesinde kabarcıkların nasıl görev yaptığını keşfetti.
63 yaşındaki James Rothman 2008’den beri çalışmalarını Yale Üniversitesi’nde, başında olduğu hücre biyolojisi bölümünde sürdürüyor. Önce fizik eğitimi almış. Daha sonra tıp fakültesine gitmiş.

Deli misin, bu işe kalkışma!
Bir süre sonra oradan ayrılarak Stanford Üniversitesi‘nde hücrenin nasıl çalıştığıyla ilgili araştırmalara katılarak başlamış kariyerine. Nobel ödülleri basın bürosunun yaptığı röportajda, hücrelerdeki taşımacılığın neredeyse bir mekanik olay olduğunu, bu nedenle fizikçi olmasının işe yaradığını söylüyor.
İşin başındayken birçok arkadaşının “Deli misin, içinden çıkılamayacak bir işe kalkışma” diye uyardıklarını söylüyor. Röportajı yapan kışi “Peki, niye devam ettiniz?” diye sorunca, “Üç neden sayabilirim” diye cevaplıyor. “Gençtim, gençler cüretkar olur; O zamanlar macera gibi görünen araştırmalar için bile kaynak bulmak mümkündü; bir hocamdan büyük destek ve teşvik gördüm” diye ekliyor.

KARGONUN TAŞINMASI GENLERE BAĞLI

64 yaşındaki Profesör Randy Schekman 1976’dan beri Kaliforniya Berkeley Üniversitesi’nde çalışıyor. O da yaklaşık 40 yıldır hücrelerdeki taşımacılığın nasıl yapıldığını araştırmış.

Moleküler biyoloji
Maya hücresiyle yaptığı çalışmalarda ulaştırma planlarının bulunduğu genleri ortaya çıkarmış. Hangi proteinin hangi kabarcığa yükleneceği, kabarcıkların nasıl ve nereye doğru hareket edeceklerinin karma karışık olduğu durumlarda esas problemin genlerde olduğunu görmesinin, bu alandaki en önemli buluşlardan biri olduğunu söylüyor. Lisedeyken tıp fakültesine gidip doktor olmak istiyormuş. Üniversitede yeni gelişmekte olan moleküler biyoloji alanına merak sarmış ve tıp fakültesine gitmekten vazgeçmiş. O zamanlar Amerika’da üniversiteye gitmenin büyük masraf gerektirmediğini söylüyor. “Şimdiki koşullar olsaydı eğitimim için yükleneceğim yüz binlerce dolarlık borçları düşünüp belki de başka bir kariyer seçebilirdim” diye ekliyor. Yükseköğrenimin masraflarının kamu kaynaklarından karşılanması gerekir diyen bilim adamı, Nobel ödülünün getirdiği prestiji bu amaç için yaptığı mücadelede kullanmakta kararlı.

Beynin emirleri kabarcıklarla ulaştırılıyor

Kasların çalışması için beynin emir vermesi gerekir. Bu emirler sinirlerle taşınır. Sinirler birbirlerine çok yakın olan hücrelerden oluşur. Hem bu hücreler arasında hem de sinir ucuyla kas hücresi arasında beyinden gelen emrin ulaştırılması için ulaklar vardır. Ulakların depolandığı kabarcıklar ‘indirin’ sinyalini alınca yüklerini iki hücre arasına boşaltırlar. Ulaklar gidip yakındaki hücrede onları bekleyen özel yerlere yerleşince emri ulaştırmış olurlar. Bu düzen aksarsa ortaya birçok kas ve sinir sistemi hastalığı çıkar.

57 yaşındaki Profesör Thomas Südhof da ödülü paylaştığı diğer 2 bilim adamı gibi Amerikan vatandaşı ama Almanya’da doğmuş. Üniversiteyi Göttingen’de bitirmiş. Bir tıp doktoru. Ama hayatını temel bilim araştırmalarına adamış. 30 yıldır ABD’de çalışıyor. 2008 yılından beri Stanford üniversitesi’nde moleküler ve hücre fizyolojisi bölümünde sürdürüyor araştırmalarını. Profesör Südhof sinir hücrelerinin birbirleriyle ve uyardıkları hücrelerle nasıl haberleştiği üstünde yoğunlaşmış. Sinirler arası haberleşmede bazı moleküller ‘ulak-haberci’ olarak görev alırlar. Bu moleküller küçük kabarcıklar içinde sinirin ucuna taşınır. Bu aşamada yüklerini nereye ve nasıl boşaltacaklarını belirleyen sinyalleri keşfetmiş Profesör Südhof. Saniyenin binde biri gibi kısa bir zamanda oluşan bu karmaşık sinyalizasyonu ortaya çıkarmak için binlerce deney yapmış.

AMERİKA’NIN?BİLİM?ÇELİŞKİSİ...

Bu yıl tıp, fizik ve kimya alanlarındaki Nobel ödüllerini alan 9 bilim insanından 6’sı ABD üniversitelerinde çalışıyor. Ülkenin önde gelen bilim yuvalarında her birinde birçok Nobel ödüllü bilim insanı araştırma yapıyor. Sadece Stanford Üniversitesi’nde şu sırada aktif olarak çalışmakta olan 20 Nobel’li bilim insanı var.
Bir yandan, temel bilimlerde araştırmaya kaynak ayıran, araştırmacılara alabildiğince özgürce çalışabilecekleri iklimi yaratan, bilim insanlığını saygın ve imrenilecek bir mevki olarak gören Amerika’ya hayran olmamak mümkün değil.
Buna karşılık, evrim karşıtlığının yasalarla okul kitaplarına sokulmaya çalışıldığı, devletin bilimsel araştırmalar için ayırdığı kaynakları kısmak için yarışan politikacıların olduğu, bilim insanı olma isteğini ‘elitizim’ hevesi olarak gören cumhurbaşkanı adaylarının çıktığı Amerika’ya üzülerek ve şaşkınlıkla bakmamak elde değil.

Kaynakları kesildi

Hele şu sıralarda hükümetin çalışmasının engellenmesi nedeniyle kaynakları kesilen birçok bilim insanının araştırma laboratuvarları kapalı. Ulusal Sağlık Enistüsü Başkanı Dr. Collins’in dediği gibi zor bir zaman. Collins, desteklediği bilim adamlarının başarısına tam olarak sevinemediğini söylüyor. “Kim bilir ileride Nobel ödülü alabilecek olan kaç genç bilim adamı, kaynakları kesildiği için bilimsel araştırmayı bırakmayı ya da başka bir ülkeye gitmeyi düşünüyor” diye hayıflanıyor.

Son söz: Nobel alan bilim insanları, bilimin yol gösterici olduğu, bilim insanının toplumun en saygın üyesi olarak görüldüğü ve alabildiğince özgür çalışabildiği ve desteklendiği ortamlarda yetişiyor.