İlk denemeler yeni geliştirilen deneysel Ebola aşısının güvenli olduğunu gösteriyor!

Albüm: Güncel Tıbbi Haber & Araştırmalar

İlk denemeler yeni geliştirilen deneysel Ebola aşısının güvenli olduğunu gösteriyor!

Son zamanlarda dünyanın sağlık gündemini en çok meşgul eden konulardan biri şüphesiz ki Ebola ve ona karşı geliştirilebilecek yöntemler. Ebola virüsünün yayılmasını önlemek için geliştirilen bir DNA aşısı, Amerika’da ve Uganda’da test edildi ve insanlarda güvenliği bir şekilde kullanılabileceği öngörülüyor. Bunun yanı sıra Ebola’ya oldukça benzerlik gösteren Marburg virüsünün de benzer bir DNA aşısıyla önlenebileceği, bu aşının da aynı şekilde güvenli olduğu belirtiliyor.

Esasında bu Faz 1 klinik çalışmalarının (aşının güvenilirliğini test etme) amacı aşıların ne kadar etkili olduğunu göstermek değildi, fakat The Lancet’te yayımlanan yeni sonuçlar yerli Afrikalılarla Amerikalıların immün sistemlerinin benzer şekilde uyarıldığını gösteriyor. Peki bu ne anlama geliyor? Artık bu virüslere karşı geliştirilmiş aşılar dünya üzerinde farklı bölgelerde kullanılma alanı bulabilecek. Önceki aşı denemelerinde Afrikalı ve Amerikalı yerli popülasyonlarda benzer immün yanıtlar alınamamış, özellikle Afrikalı yerlilerde istenilen sonuç elde edilememişti. Yeni haberler ise sevindirici!

Amerikan Ulusal Alerji ve Bulaşıcı Hastalıklar Enstitüsünden Julia Ledgerwood:

“Bu Afrika popülasyonlarında deneysel Ebola aşısına verilen bağışıklık yanıtı ile aşı güvenliğinin karşılaştırılabildiği ilk çalışma. Bu durum özellikle deneysel çalışmaları teşvik edici çünkü Ebola tehlikesiyle karşı karşıya olan insanların çoğu Afrika’da yaşıyor.”

Geçtiğimiz günlerde Dünya Sağlık Örgütü, 2013’ün sonlarında Gine’nin Gueckedou bölgesinde başlayan Ebola salgınından ölenlerin sayısının bugüne kadar tüm dünya genelinde 7693’e yükseldiğini duyurmuştu ve bu sayı günden güne artıyor. Potansiyel tedavi yöntemleri salgın devam ettiği müddetçe hızlı bir şekilde geliştirilirken, aşı geliştirilmesi daha zor olduğundan, yavaş şekilde ilerlemekte.

 Bu yeni test edilmiş aşılar, Ebola virüsünün dış yüzeyinde veya Marburg virüsünün belirli bir suşunda var olan proteinlere etki edebilmeyi sağlayacak DNA’lar içeriyor. (Bu iki virüs tipi de Filovirüs olarak adlandırılan bir virüs ailesinin birer üyesi.) Böylece bu aşılar, immün sistemi bu proteinlerle karşılaştığında onlara etki edebilecek bir hale getiriyor. Bu aşıların, insan haricindeki diğer primatlarda başarılı olduğu, önceki deneysel çalışmalarda gösterilmişti.

Ebola Virüsü

İnsanlar üzerindeki ilk denemeler, Ugandalı yaşları 18 ile 50 arasında değişen 108 birey üzerinde olmuştu. Bu denemelerde, 30 gönüllüye Ebola aşısı verilmiş, diğer 30 bireye Marburg aşısı verilmiş, diğer bir 30’a iki aşı birden verilmiş ve kalan 18 kişi üzerinde de plasebo denenmişti. Gönüllüler çalışmanın başında bir kez aşılanmış, ardından 4 ve 8. saatlerde yeniden aşılanmışlardı. Aşıların güvenilir olduğu saptanmış, sadece 1 Marburg aşısı enjekte edilmiş gönüllüde beyaz kan hücrelerine bağlı bir yan etki gözlenmişti. Fakat bunun aşıya bağlı olmadığı düşünülmüştü. Tüm bunların sonucunda aşıların, virüslerden korunmaya yönelik bağışıklık sistemini uyarması beklendi. 4 hafta sonra üçüncü doz Ebola aşısı verildi ve gönüllülerin yarısından fazlasında bu virüse karşı bir antikor oluşumu gözlendi. Ayrıca, her iki virüse dair geliştirilen aşıları birlikte vurulan gönüllülerde de aynı durum geçerli oldu. Bu sonuçla birlikte, Ebola ile savaşabilecek antikorların üretimi gerçekleşmiş gibi görünüyordu. Ancak ileriki dönemlerde bu virüse karşı geliştirilen immünolojik yanıt kayboldu ve aşılar uzun ömürlü olmadı.

Önceden elde edilmiş bu veriler, yeni geliştirilmiş ve eskisine göre çok daha güçlü olan aşıların geliştirilmesine yardımcı oldu. Bu aşılar, Ebola ile savaşma konusunda tüm dünyaya adeta umut dağıtıyor.

Kaynaklar:

1.      ScienceAlert

2.      ScienceDaily

3.      Discovery News

4.      The Lancet

Deri hücrelerinden yapay sperm ve yumurta hücreleri üretildi!

Albüm: Güncel Tıbbi Haber & Araştırmalar

Deri hücrelerinden yapay sperm ve yumurta hücreleri üretildi!

Araştırmacılar petri kabında kök hücrelerini kullanarak sperm ve yumurtaya dönüşebilecek öncü hücreler ürettiler. 24 Aralık’ta Cell’de yayımlanan bu çalışmaya kadar üreme hücrelerinin kök hücrelerden elde edilmesi ancak bazı kemirgenler üzerinde başarılı olabilmişti.

İnsan ve farelerin erken dönem gelişimindeki ilk olaylardan birisi,  primordiyal, yani ilk eşey hücrelerinin (PCG) meydana getirilmesidir. Yumurta hücresinin spermle döllenmesinden sonra embriyonik kök hücreler fetüsü meydana getirecek olan çeşitli hücre tiplerine farklılaşmaya başlar ve bu farklılaşmış hücrelerin bazıları ileride yumurta ve spermi oluşturacak primordiyal eşey hücreleri haline gelir. Cambridge Üniversitesi’nden Profesör Azim Surani:

“Eşey hücreleri, bir nesilden diğer nesle süreğen şekilde genetik bilginin aktarılmasını sağlayan, bir bakıma “ölümsüz” hücrelerdir.”

Son 10 yılda araştırmacılar yetişkin hücrelerin, pratik olarak vücudun sahip olduğu herhangi farklı bir hücre tipine farklılaşabilen embriyonik kök hücreler gibi davranmaları için onları adeta yeniden programladılar. Örneğin bu uyarılmış plüripotent kök hücreler (iPS) insan retinası ve bağırsağı geliştirmekte kullanıldı. Araştırmacılar ayrıca bu iPSleri eşey hücrelerine farklılaşabilecek şekilde meydana getirmiş, ancak bu sadece kemirgenlerde mümkün olmuştu. Weizmanm Bilim Enstitüsünden Jacop Hanna:

“Bugünlerde İngiltere ve İsrail’den araştırmacılar artık bizzat insan kök hücrelerinden bu tip eşey hücrelerini meydana getirebilmenin yolunu çizdiler. Gelişimimizdeki bu sürece “özelleşme” deniyor, yani bu eşey hücreler özelleşmiş olarak adlandırılıyor ve sperm ya da yumurta hücreleri meydana gelene dek aşağı yukarı otomatik biçimde bu özelleşme devam ediyor.“

Peki bu sürece etki eden yapılar ve genler neler? Çalışmaya yapan bilim insanı grubu SOX17 adındaki bir genin kök hücreler üzerinde bu süreçte bizzat etkili olduğunu söylüyorlar. Yine bu genle (SOX17) ilgili önceki çalışmalar kök hücrelerin bağırsak, mide, akciğer veya pankreas gibi endoderm yapılarına dönüşmesinde bu genin yardımcı olduğunu gösteriyordu. Ancak ilk kez eşey hücrelerinin, bu tip bir genin yardımıyla eşey hücrelerine dönüştürülebileceği insanlar üzerinde kanıtlanmış oluyor. (Şaşırtıcı bir biçimde aynı çalışmalar fareler üzerinde denendiğinde, bu genin farelerdeki benzerinin aynı süreçleri yönetmediği görülmüş.)

İnsan eşey hücresinin doğuşunu gösteren SOX17 pozitif hücrelerinin (yeşil) başlangıçtaki görünüşü. (Embriyoid)

Çalışma ekibi bu eşey hücrelerin oluşumunu elbette ki laboratuvar ortamında gözlemlediler. Kadın ve erkeklerden, embriyonik kök hücreler ve yeniden programlanmış yetişkin deri hücreleri kullanılarak gerçekleştirilen bu çalışmada, yaklaşık %40 verimliliğe kadar eşey hücreleri üretmeyi başardılar. Nature dergisinde aktarılan bilgiye göre, laboratuvar ortamında oluşturulan eşey hücreleriyle doğal fetüsü oluşturan eşey hücreleri protein işaretlemeleriyle karşılaştırıldığında bu eşey hücrelerin oldukça benzer olduğu kaydedildi.

Grafikte, bu süreçte etkili olan genlerin ve olayların bir özeti görülüyor.

Açıklamalar:
CD38: Eşey hücrelerinin yüzeyinde önemi işlevi olan bir glikoprotein

hESC: İnsan embriyonik kök hücresi

hiPSC: İnsan pluripotent kök hücreler

hPGCLC: Laboratuvarda üretilen insan eşey hücreleri

hPGC: Doğal insan eşey hücreleri

BLIMP1: Gen aktivitesinde sorumlu bir protein

PRDM14: Bir çeşit protein kodlama geni

TFAP2C: Morfojenezde önemli rol oynayan bir protein

Aşağıdaki fotoğraflarda eşey hücrelerine farklılaşan embriyonik kök hücreleri görülüyor. Her bir renk, bu kök hücrelerin sahip olduğu genin farklı açılımlarını temsil ediyor, bu sayede araştırmacılar kök hücrelerin ne kadarının ne şekilde “programlandığını” anlayabiliyorlar. Soldaki üç fotoğraf, tek bir fotoğraf olarak sağ tarafta birleştirilmiş. 

Fotoğraf Weizmann Bilim Enstitüsünden

Önümüzdeki yıllarda bu gelişmenin, çocuk sahibi olamayan çiftlere yardımcı olabilmesi için klinik sahada inceleneceği düşünülürken, neslin devamı için artık ayrı ayrı kadın ve erkeğe gerek kalmadığı yorumunun da bilim çevrelerince daha yüksek bir sesle savunulacağı söylenebilir.

Kaynaklar:

1.      IFL Science

2.      Cell

3.      Nature

4.      EurekAlert!

Kilo verdiğinizde kaybettiğiniz kilo nereye gider?

Albüm: Güncel Tıbbi Haber & Araştırmalar

Kilo verdiğinizde, kaybettiğiniz kilo nereye gider?

Aslında çok basit gibi görünen bu soru üzerine UNSW Australia’da yayımlanan yeni bir çalışma, dünya üzerinde diyet ve rejimlere karşı büyük bir ilgi olmasına rağmen, sağlık çalışanlarının birçoğunun vücut yağının, kilo verildiğinde “nereye” gittiğine ilginç şekilde doğru cevap veremediğini ortaya koyuyor.

Doktorlar ve diyetisyenler arasında yaygın olarak, kilo verildiğinde kaybedilen vücut kütlesinin “enerji” ya da ısıya dönüştüğü şeklinde yanlış bilinen bir bilgi var. UNSW Biyoteknoloji ve Biyomoleküler Bilimler Fakültesinin başkanı Profesör Andrew Brown:

“Kilo vermenin metabolik süreçleri hakkında şaşırtıcı biçimde bir bilgisizlik ve kafa karışıklığı var.”

Çalışmanın başyazarı fizikçi Ruben Meerman:

“Kaybettiğimiz kilonun çoğu, solunum yoluyla karbondioksit şeklinde dışarı atılıyor, bu şekilde yok oluyor.”

Çalışmanın yazarları, British Medical Journal’da geçtiğimiz günlerde yayımlanan makalelerinde 10 kilogram kilo verilmesi için yaklaşık 29 kilogram oksijen solunduğunu ve metabolik süreçlerin yaklaşık 28 kilogram karbondioksit ve 11 kilogram su ürettiğini gösterdiler.

Ruben Meerman, kilo vermenin biyokimyasıyla ilgilenmeye başlamasını kendi kişisel deneyimleriyle anlatıyor:

“2013’te 15 kilo verdim ve özellikle bu verdiğim kiloların “nereye” ve “nasıl” gittiğini bilmek istedim. Bağımsız ve oldukça yoğun biyokimya çalışmalarından sonra, bu şaşırtıcı sonuçla karşılaştım.”

“Tüm dünyada baş gösteren obezite krizi nedeniyle hepimiz artık bu basit soruya cevap verebilmeliyiz. Andrew’e bu konu üzerinde ne kadar az düşünüldüğünü ikimizin de fark ettiği hesaplamalarımı gösterdiğimde, neredeyse hiç kimsenin bu basit soruyu tam anlamıyla yanıtlayamaması beni oldukça şaşırtmıştı.”

Çalışmanın yazarları kilo vermenin bilimi konulu bir programda görüştüğünde bir araya geldiler. Profesör Brown:

“Ruben’in kilo kaybının biyokimyasına yönelik yeni yaklaşımları kilo kaybında rol oynayan her bir atomun izini sürüyor. Bu çalışma, bu alanda tamamen yeni bir yaklaşım içeriyor. Aynı zamanda birçok sağlık profesyonelinin ve genel halkın bilmediği veya yanlış bildiği bir alanı da beklenmedik bir biçimde göz önüne seriyor.

Çalışmanın yazarları ayrıca şunları belirttiler:

“Eğer kaybettiğiniz 10 kilonun atomlarını vücutta takip ederseniz, bu 10 kilonun yaklaşık 8.4 kilogramının karbondioksit şeklinde nefes yoluyla havaya verildiğini, kalan 1.6 kilogramının suya çevrildiğini ve bu suyun muhtemelen idrar, dışkı, ter, gözyaşı, diğer vücut sıvıları ya da yine nefesteki buhar partikülleri şeklinde vücuttan atıldığını gözlemlersiniz.

Ruben Meerman:

“Bu durum insanlar için yeterince açıklayıcı olmayabiliyor çünkü nefes yoluyla dışarı verdiğimiz karbondioksit gaz halinde ve görünmez vaziyette.”

Çalışmaya katılan 150’den fazla doktor, diyetisyen ve sağlık çalışanının yarısından fazlasının kaybedilen kiloların enerji ve ısıya dönüştüğünü düşünmeleri bu yorumu destekler nitelikte. Yazarlar, karşılaştıkları yanılgıların insan vücudunun nasıl çalıştığına dair temel yaklaşımlar hakkında şaşırtıcı farklılıkları ortaya koyduğunu belirtiyorlar. En sık sorulan sorulardan biri de nefes alıp vermenin kilo vermede ve sağlıkta etkili olup olmadığı hakkında. Cevap ise hayır. Gereğinden fazla solunum, bireyde hiperventilasyona neden oluyor. Hiperventilasyon da baş dönmesi, çarpıntı ve bilinç kaybına yol açabiliyor.

Kaynaklar:

1.      NPR

2.      ScienceDaily

DNA'nız Ne Kadar İşlevsel?

Albüm: Güncel Tıbbi Haber & Araştırmalar

DNA’nız ne kadar işlevsel?

Bugün bildiğimiz üzere insan genomu yaklaşık 3 milyar baz çifti ve binlerce gen içeriyor, ancak bu baz çiftlerinin ve genlerin ne kadarı gerçekten “önemli” bir iş yapıyor? PLOS Genetics üzerinden evrimsel bakış açısıyla yayımlanan yeni sonuçlar sizi şaşırtabilir!

DNA'mız muazzam bir bilgi yığını içermekte ancak genlerimizin ne kadarı bizim için "işlevsel" ?

DNA'mızda kullanmadığımız bölgeler var mı?

İki yıl önceki araştırmalarda insan DNA’sının önemli bir kısmının, yaklaşık %80’inin işlevsel olduğu iddia edilmişti. Bu sayı aslında Encyclopedia of DNA Elements (ENCODE) projesinden elde edilen yorumlamalara dayanıyordu. Ardından bu araştırmalar, bu yorumu saçma olarak niteleyen, içlerinde genetikçi Dr. Dan Graur’un da bulunduğu birçok bilim insanına rağmen, hemen çeşitli haber kaynakları tarafından alınmış, birçok medya organına ulaştırılmıştı.

Şimdi, İngiltere’deki the University of Oxford's Wellcome Trust Centre for Human Genetics'de görevli Dr. Gerton Lunter tarafından yönetilen bir çalışma, önceki yorumlamaların aksine insan genomunun sadece 8.2 oranında işlevsel olduğunu iddia ediyor! Evet, yüzde seksen ile yüzde sekiz arasındaki farkı inanılmaz bulabilir ve yakın zamanda gerçekleştirilen bu çalışmaların nasıl bu kadar farklı bir sonuca ulaşabildiğini sorgulayabilirsiniz. Melbourne Üniversitesi’nde araştırma görevlisi Dr. Charles Robins’in ifade ettiği gibi sayılardaki bu büyük farklılık, aslında “fonksiyonel, işlevsel” teriminin tanımlamalarındaki farklılıklardan geliyor. Şimdi buna bir bakalım:

ENCODE, işlevselliği, “biyokimyasal fonksiyon” olarak tanımlamıştı. Bunun anlamı şudur ki, eğer DNA’nın belli bir kısmı veya geni özgül bir proteini sentezlemekte kullanılırsa, bu protein bireyin üzerinde belirgin bir etki yaratmasa da DNA’nın bu bölümü işlevsel kabul ediliyor. Haliyle bunun sonucu olarak DNA’nın protein sentezlemekte kullanılan kısımları, başka hiçbir özellik aranmadan işlevsel kabul edilerek %80 sayısına ulaşılıyor. Ancak Dr. Graur ve Dr. Robin gibi araştırmacılar bu tanıma karşı çıkıyor. Karşı çıkanlar arasında çalışmanın yönetici üyesi olan Gerton Lunter da var.

Oxfordlu araştırmacıların çalışmalarına göre DNA parçaları, sadece genlerimizin yeni nesillere ne kadar sağlıklı aktarılmalarıyla ilgili olarak belirli bir “işlev” kazanıyor. Bu bakımdan DNA, eğer üreme başarımızı olumlu yönde etkilerse ve genlerimiz ileri nesillere korunarak aktarılırsa, işlevsel parçalar içermiş oluyor. Bu yeni tanıma göre insan genomunun %90’ından fazlası çok da işe yaramayan bölümler içeriyor. Bu yüzden, uzayıp giden bu DNA parçaları, yıllar içerisinde evrim yoluyla kazandığımız bir yükten fazlası olmayabilir. The Guardian’a konuşan Lunter, konuyla ilgili olarak şunları söyledi:

“Bilimsel açıdan ele alırsak, genomumuzun yaklaşık %92’sinin bizim biyolojimize önemli bir şey kattığı noktasında hiçbir delilimiz yok.”

Bilim insanları bu sayılara, insan genomunu diğer memelilerin, özellikle de farelerin genomlarıyla karşılaştırarak ulaştılar. Memelilerin milyonlarca yıl süren evrimi sürecinde genomların değişimleri, bu çalışmayı şekillendirdi. Çeşitli gözlemler de bu sayıları destekliyor. İnsanlar ve diğer memeli türlerinin ortak genlerine bakan araştırmacılar, buradan DNA’nın yalnızca %7.1 ile 9.2 arasında bir değerde hiç değişmeden korunduğunu gözlemlediler. Bu sayılar da bize DNA’nın işlevsel kısımları hakkında çarpıcı bilgiler veriyor. Tahmin edersiniz ki evrime göre aktarılan genlerin başarısı, o türün ileri nesillere adaptif olarak aktarılmalarıyla belirlendiğinden, elde edilen sonuçlar, yeni “işlevsellik” tanımına uygunluk gösteriyor.

Çalışmalarda özellikle farelerin genomları, insanlarla karşılaştırıldı. İnsan ve fare genomlarının protein kodlayan genlerinin büyük benzerlikler taşıdığı keşfedildi. Bu sayı, genomun sadece yaklaşık %2.2'sine denk geliyor

Peki bu yaklaşık %8’lik kısımda hangi genler var? Genlerimizin yalnızca %1-2’lik kısmı, hayatta kalmamıza yardımcı çok önemli biyolojik süreçleri idare etmekte kullanılıyor. Bu son çalışma kalan %7’lik kısmın da önemli proteinleri kodlayan genlerin aktivasyonlarına dahil olan farklı zamanlarda farklı etmenler altında cevap veren, onları düzenleyen bölüm olduğunu gösteriyor.

Oxfordlu bilim insanlarının çalışmasında DNA'nın fonksiyonelliği, evrimsel süreçte aktarılan genlerin başarıyla korunup korunmamasına göre belirlendi.

Aklımıza şu soru gelebilir: madem yaklaşık %8’ “işlevsel” bir genomumuz var, öyleyse geri kalan büyük bir kısmı neden taşıyoruz? Lunter’in açıklamalarına göre daha küçük DNA’lara sahip olmak konusunda doğa pek de cimri değil. Örneğin buğday, bizden çok daha büyük bir genoma sahip. Çünkü hiçbirimiz bir sanat eseri gibi kusursuz olmak için tasarlanmadık, aksine son derece karışık ortam ve şartlarda evrimleştik. Elde edilen bulgular da bu durumun en önemli kanıtı. Ancak şu an yararlı olmayan kısımların ileri bir evrimleşme sürecinde yararsız kalıp kalmyacağı konusunda net bir şey söyleyemeyiz. Belki bu kısımlar bize bir gün lazım olacak. Evrimsel açıdan korunmamış bu bölgeler, evrimleşme devam ettiği sürece organizmamızı daha adaptif kılabileceğinden, “işlevsel” tanımıyla ortaya konulan sayılar aslında şu anda var olan evrimsel duruma göre ortaya çıkmış sayılar. Dolayısıyla %92’lik kısmı kolaylıkla göz ardı edemeyiz.

Sonuç olarak evrim, bize canlı vücudunda neyin önemli olduğunu ve neyin gereksiz olduğunu söyleyen, canlılar arasında müthiş bağlar kuran bir yaklaşım olarak canlılık biliminde çok önemli bir yer teşkil ediyor. Evrim penceresinden incelediğimiz canlılık, bize moleküllerden popülasyonlara dek sahip olduğumuz tüm düzeyler hakkında ilginç ve yepyeni bilgiler sağlıyor. DNA'nın işlevselliği konusunda ortaya konan farklı sonuçlar da bunun bir göstergesi konumunda.

Kaynaklar:

1.      Phys.org

2.      Science Matters

3.      University of Oxford News & Events

4.      The Guardian

5.      University of Leicester

6.      Your Genome

7.      PLOS Genetics

Bilim insanları düşünce kontrolü yoluyla genleri değiştirebilen bir yöntem geliştirdiler!

Albüm: Güncel Tıbbi Haber & Araştırmalar

Bilim insanları düşünce kontrolü yoluyla genleri değiştirebilen bir yöntem geliştirdiler!

İsviçreli bilim insanları, zihin gücünü kullanarak genleri aktive edebilen bir yol buldular. Bu metot, özel olarak tasarlanmış hücrelerde protein yapımında ihtiyaç duyulan genleri aktive eden kızılötesi olarak kontrol edilebilen LED ışığı açmak için beyin dalgalarını kullanıyor.

Bu yöntemin oldukça fütüristik olduğunu söyleyen bilim insanları, ileride epilepsi gibi hastalıkların tedavi edilebilmesi için bu yöntemin kullanılabileceğini söylüyorlar. Nature Communications’ta yayımlanan, fareler ve insanlar üzerinde çalışılan bu araştırmanın teorik olarak çalışabilmesi şimdilik mümkün. Ancak uygulamalarda nasıl sonuç vereceği ve mekanizmasının tam olarak nasıl işlediği henüz netlik kazanmamış durumda. Üstelik çalışmanın oldukça multidisipliner olmasından ötürü farklı tip deneylerde nasıl sonuç elde edileceği araştırılma safhasında.

Bu yöntemin özeti kısaca şuna dayanıyor: zihin kontrolü yoluyla gen ifadesinin değiştirilip farelerin derilerinin altındaki nakil edilmiş bölgedeki protein (SEAP)  üretimi artırmak.

Beyin dalgaları tarafından aktive edilen LED ışık

Araştırmacılar ilk önce, LED ışığın varlığında genin açılmasının ve ardından SEAP (bir çeşit embriyonik alkalin fosfataz) proteinin sentezinin tetiklendiği genetik olarak değiştirilmiş bir hücre tasarladılar. Ayrıca hücreleri uzaktan kumanda edilebilen kızılötesi ışık içeren farelerin derilerinin altındaki küçük bir nakil odasına yerleştirdiler.

Düşüncenin gücü

Deneyde, elektroensefalografi (EEG) cihazına bağlanmış gönüllülerden, Mindflex adındaki, düşünce yoluyla oyundaki topun kontrol edilebildiği bir bilgisayar oyununu oynamaları istendi. Oyun esnasında katılımcılar gerilim ve rahatlık durumlarını da içeren üç farklı zihinsel hali yaşadılar. Gönüllüler oyuna odaklandığında, beyin dalgaları, kızılötesi LED ışığı açmak ve SEAP proteinini üretmek için farelerin altındaki bir “alan jeneratörüne” döndü.  Önce katılımcıların beyin dalgaları, farenin deri altına nakledilmiş ışığı yaktı. Bu ışık da ışığa duyarlı genlerin aktivasyonunu sağladı. Ardından sentezlenen protein, deri altında aydınlanmış olarak görülen nakil bölgesinden kan dolaşımına geçti. Deneyde, düşünce yoluyla elde edilen sinyaller vasıtasıyla gen ifadesinin değiştirilmesi başarıyla gözlendi.

Deney farelerinin deri altına nakledilen ışık bölgesi

Araştırmanın lideri, İsviçre Teknoloji Enstitüsünde biyomühendislik ve biyoteknoloji profesörü Martin Fussenegger, çalışma hakkında şunları söyledi:

“Düşüncenin gücüyle gen ifadesini kontrol edebilmek, bizim uzun yıllardır kovaladığımız bir hayaldi.”

Bu çalışma, teknolojinin eninde sonunda tıbbi tedavilerde kullanılabileceğinin ilk kanıtı olmuş durumda. Bu nedenle çok önemli bir adım. Profesör sözlerine şöyle devam etti:

“Örneğin, epileptik krizden önce var olan spesifik beyin dalgaları, hasta henüz farkına varmasa bile hastalığın tedavisi için kullanılabilir. Ayrıca kronik ağrıları olan hastalarda, hastalığa özgü ağrı kalıpları olduğuna inanıyoruz ve bunları engellemek, önlemek ya da hafifletmek için bu yeni yöntemin kullanılabilir olduğunu düşünüyoruz.”

Fussenegger’in ayrıca belirttiği bir nokta daha var. Gen ifadesinin düşünce yoluyla kontrol edilmesinin, gen transkripsiyon biyokimyasıyla herhangi bir ilgisi yok. Yani düşünce kontrolüyle sıfırdan istediğimiz şekilde bir gen sentezleyemeyiz, ancak var olan genin ifadesini ve aktivasyonunu bir nebze değiştirebiliriz.

Imperial College London’da biyomedikal sensörler profesörü olan Martyn Boutelle ise şunları söyledi:

“Araştırmayı yapanlar, uzak gelecekte, hastaların zihinsel durumlarının tedavi amaçlı bu yeni çalışmaların kullanılarak nasıl öğrenilebileceğini birçok farklı teknolojiyi bir araya getirerek gösteriyorlar.”

Bu araştırmayı incelediğimizde aklımıza bir soru takılabilir. Neden mutlaka bir şeyi düşünüp ardından genlerin aktive olmasını bekleyelim? Herhangi bir tuş vasıtasıyla bir şey düşünmeye ihtiyaç olmaksızın da genler aktive olabilirdi?

Bu soruya ise şöyle cevap veriliyor: 

Bu teknoloji ilk olarak, çevresiyle fiziksel olarak her türlü iletişimi kesilmiş ya da hareketi kısıtlanmış, ancak zihinsel sağlıkları yerinde olan bireyler için tasarlanmış durumda.

Araştırmada kullanılan uzaktan kumanda edilebilen LED ışıklar

Çalışmanın pratik sonuçları henüz görünür değil fakat ileride nöroloji, biyokimya, anatomi gibi birçok disiplinin birlikte çalışmasıyla çok daha geliştirebilir olduğu ve özellikle sinirsel hastalıkların tedavisinde bir umut olabileceği, şimdiden konuya ilgi duyan bilim insanlarını heyecanlandırıyor.

Kaynaklar

1.      BBC

2.      BBC2

3.      The-Scientist

4.      Independent

5.      Nature Communications

6.      Invivogen