İngiltere Krispi (Crispr) gün düzenlemesine ilk onay veren ülke oldu ve Orak hücre ve B-talasemi (Akdeniz anemisi) hastalıklarında gen düzenlemesi ile başarılı sonuç alındı. Oksijen taşıyan protein hemoglobini kodlayan genlerin hatalı versiyonlarının neden olduğu orak hücre hastalığını ve B-talasemi gen düzenlemesi ile tedavi edildi. Tedavi orak hücre hastalığı olan 29 kişiden 28’ini en az bir yıl boyunca zayıflatıcı ağrıdan kurtardı ve B-talasemili 42 hastanın 39’u en az bir yıl boyunca transfüzyona (kan nakline) ihtiyaç duymayı bıraktı. Bununla birlikte, kişi başına tahmini 2 milyon ABD Doları tutarındaki bir fiyatı vardı tedavinin. Bu da şimdilik çok sınırlı hasta bu tedaviden yararlanabilecek.

Dünyada bir ilk olarak Birleşik Krallık ilaç düzenleme kurumu, tedavi olarak CRISPR-Cas9 gen düzenleme aracını kullanan bir tedaviyi onayladı. Karar, keşfinden bu yana geçen on yılda devrim niteliğinde olarak övülen biyoteknoloji için bir başka önemli noktaya işaret ediyor.

Casgevy adı verilen terapi, orak hücre hastalığı ve B-talasemi gibi kan koşullarını tedavi edecek. Orak hücre anemisi olarak da bilinen orak hücre hastalığı, zayıflatıcı ağrıya neden olabilir ve B-talasemili kişiler sıklıkla düzenli kan nakline ihtiyaç duyar.

İngiltere’deki Oxford Üniversitesi’nden genetikçi Kay Davies, UK Science Media’ya yaptığı açıklamada, “Bu, birçok genetik hastalığın potansiyel tedavisi için gelecekte CRISPR tedavilerinin daha fazla uygulanmasına kapıyı açan dönüm noktası niteliğinde bir onaydır” dedi.

Kaynak: https://www.nature.com/articles/d41586-023-03590-6

Devrim niteliğinde gelişme: Orak hücre ve B-talasemi’ye gen düzenlemesi ile başarılı tedavi yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

İnsan retinası: Bir CRISPR tedavisi, ilk kez doğrudan bir kişinin gözünün içine yerleştirildi. P. Motta / Dept. Anatomi / Roma La Sapienza Üniversitesi / SPL

Körlüğe neden olan genetik bir rahatsızlığı olan bir kişi, doğrudan vücuduna uygulanan CRISPR-Cas9 gen terapisini alan ilk insan oldu.

Tedavi, Leber konjenital amorozu 10 (LCA10) adı verilen ve nadir görülen bir mutasyonu, CRISPR-Cas9 gen düzenleme tekniği aracılığı ile ortadan kaldırma amaçlı yapılan klinik bir araştırmanın parçası. Çocukluk çağında körlüğün en önemli nedenlerinden biri olan bu hastalığın tedavisi halen mevcut olmadığı için bu araştırma kritik öneme sahip.

Bu deneyde, bir virüsün genomunda kodlanan gen düzenleme sisteminin bileşenleri, fotoreseptör hücrelerin yakınında doğrudan göze enjekte ediliyor. Önceki CRISPR-Cas9 klinik deneylerde ise, bu teknik vücuttan çıkarılan hücrelerin genomlarını düzenlemek için kullanmıştı. Materyal daha sonra hastaya geri infüze edilmişti.

Portland’daki Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi’nde kalıtsal retina hastalıkları uzmanı olan Mark Pennesi ve ekibi , BRILLIANCE adlı denemeyi Editas Medicine of Cambridge, Massachusetts ve Dublin Allergan ilaç şirketlerinin işbirliği ile gerçekleştiriyor.

Mutasyonun yok edilmesi

Bu, vücutta ilk kez gen düzenleme denemesi değil: çinko parmak temelli bir tedavi daha önce test edilmişti. Hunter sendromu adı verilen metabolik bir durum için Kaliforniya Sangamo Therapeutics’te yapılan bir deneyde bu teknikle, etkilenen genin sağlıklı bir kopyası karaciğer hücrelerinin genomundaki belirli bir konuma yerleştirilmişti. Ancak erken sonuçlar Hunter sendromunun semptomlarını hafifletmek için fazla bir şey yapılamayacağını ortaya koymuştu.

BRILLANCE deneyinin farkı çok yönlülüğü ve tasarım kolaylığı; uzmanlar CRISPR-Cas 19 tekniğini hücre tedavisinde önemli bir sıçrama olduğunu “Normal bir uçak yolculuğuna karşı uzay uçuşuna benziyor” diye açıklıyorlar tabii “Teknik zorluklar ve içsel güvenlik endişeleri çok daha büyük” diye de ekleyerek…

Özlem Yüzak

*Bu yazı, HBT Dergi 233. sayıda yayınlanmıştır.

Kaynak: https://www.nature.com/articles/d41586-020-00655-8

CRISPR tedavisi ile körlüğe karşı yeni bir umut yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Biyolojide yapay zekâ, oda sıcaklığında süperiletkenlik, evrim tarihine ışık tutan fosil ve daha nicesi…

2020 çok yorucu bir yıl oldu. Herkesin güzel haberlere ihtiyacı vardı ve bilimdeki olağanüstü keşif hikâyeleri, insanları endişelerinden bir nebze olsun uzaklaştırarak mutluluk vermeyi başardı. İşte HBT olarak seçtiğimiz, bilimin umutla eşdeğer olduğunu gösteren, yılın şaşırtıcı ve önemli keşifleri!

YAPAY ZEKÂ

Yaşam mekanizmasının sırlarını yapay zekâ çözebilir

Google AI’ya bağlı DeepMind tarafından geliştirilen bir yapay zekâ (AI) sistemi, biyolojinin en büyük zorluklarından birini (protein katlanmasını) çözmek için dev bir adım attı. Bu zorluk, bir proteinin amino asit dizisinden 3D şeklini belirlemekti. Protein yapılarını amino asit dizilerinden doğru bir şekilde tahmin etme yeteneği, yaşam bilimleri ve tıptaki ilaç çalışmaları için büyük bir fırsat anlamına geliyor.

Londra merkezli DeepMind’ın yapay zekâ sistemi AlphaFold, proteinlerin şeklini yalnızca kendi dizilerinden doğru bir şekilde tahmin etme hedefindeydi ki bu, yaşamın mekanizmasının nasıl çalıştığını anlamanın önemli bir parçasıydı. AlphaFold, iki yılda bir yapılan Critical Assessment of Structure Prediction (CASP) isimli protein yapısı tahmin yarışmasında yaklaşık 100 takımdan daha iyi performans gösterdi. Yarışmanın organizatörlerinden biri olan Maryland Üniversitesi’nden hesaplamalı biyolog John Moult, “Gördüğümde gerçekten büyülendim” diyor. “Deneysel işlevselliğe ilk kez bu kadar yaklaşıyoruz ki bu oldukça sıra dışı. Bir anlamda büyük bir sorun çözüldü.”

Son yarışmada birinci olan AlphaFold, pahalı ve zaman alıcı laboratuvar deneyleri yapan insanların elde ettiği sonuçların üçte ikisini, kendi başına karşılamayı başarmasıyla öne çıkıyor. AlphaFold’un performansı, DeepMind için de bir dönüm noktası olarak görülüyor. Zira şirket, en çok Go gibi oyunlarda ustalaşmak için yapay zekâ kullanmasıyla biliniyordu. Ancak uzun vadeli hedefleri daha kapsamlı, insan benzeri zekâ elde edebilen programlar geliştirmek.

TIP

Yeni bir organımız bulundu

Tıp biliminin, insan vücudu hakkında her şeyi ortaya çıkarmamış olabileceğini düşündüren bir yılı geride bıraktık. Çünkü geçtiğimiz yılın heyecan yaratan keşiflerinden biri, kafamızın merkezine yakın bir noktada, daha önce keşfedilmemiş bir tükürük bezi çifti tespit edilmesiydi.

Standart anatomi ders kitaplarına göre, vücutta sadece üç ana tükürük bezi seti var. Bunlardan biri dilin, diğeri çenenin altında ve üçüncüsü kulakların yanında. Bu potansiyel dördüncü çift ise burun boşluğunun boğazla birleştiği yere yakın bir yerde bulunuyor. Araştırmacılara göre bu çift, birkaç santimetre uzunluğunda, gizlice örtülmüş, kulakları boğaza bağlayan yassı ve cılız bezlerdi.

Bulguları Radiotherapy and Oncology’de yayımlanan bu keşfi ilginç kılan bir unsur da tamamen tesadüf eseri yapılmasıydı. Araştırmacılar, prostat veya üretral bez kanseri teşhisi konmuş 100 hastanın bilgisayarlı tomografi taramalarına bakarken bu alışılmadık yapıları fark etti. Daha sonra iki kadavradan doku alarak incelediler ve söz konusu yapıların, dilin altında bulunan tükürük bezlerine benzer olduğunu buldular. Bu yapılar, onkoloji odağındaki araştırmacı ve doktorlar için büyük önem taşıyor.

TIP VE GENETİK

İlk CRISPR tedavileri

Bir önceki yılın da en çok öne çıkan teknolojisi CRISPR’di. Etkisi, geride bıraktığımız 2020’de de sürdü. Devrim niteliğindeki bu genom düzenleme aracı, 2012’de ilk ortaya çıktığından beri, araştırmacılara bitki ve hayvanları tasarlama konusunda yeni bir güç vermiş ve etik tartışmaları da beraberinde getirmişti. Ve beklendiği üzere onunla ilgili çalışmalar Nobel Ödülü de getirdi. Şimdi CRISPR, iki kalıtsal kan hastalığını tedavi ederek ilk klinik başarısıyla anılıyor.

Beta-talasemili kişilerde düşük seviyelerde oksijen taşıyan hemoglobin proteini bulunur, bu da zayıflığa ve bitkinliğe yol açar; orak hücre hastalığı olanlar, proteinin kusurlu bir biçimine sahiptir. Bu da kan damarlarını tıkayan ve sıklıkla şiddetli ağrı, organ hasarı ve felçlere neden olan orak şekilli kırmızı kan hücrelerine neden olur.

Araştırmacılar, üç orak hücre hastasını tedavi etmek için her birinin kanından kök hücreleri olarak bilinen olgunlaşmamış kan hücreleri topladı. Daha sonra CRISPR’yi tedavi amaçlı kullandılar. Bu tedavi, orak mutasyonunun etkilerine karşı koyabilirdi. Hastalar, hastalıklı kan kök hücrelerinin tedavi edilmesi için kemoterapi aldıktan sonra CRISPR ile tedavi edilen hücreler vücutlarına geri verildi.

CRISPR Therapeutics ve Vertex Pharmaceuticals şirketlerinin Aralık 2020’de bildirdiği sonuçlara göre, tedavi edilen hastalar şu anda bol miktarda fetal hemoglobin üretiyor ve birkaç ayda bir nükseden ağrılı atakları yaşamıyorlar. Ancak gen terapisi gibi CRISPR yaklaşımı da yüksek teknolojili tıbbi bakım gerektirir ve hasta başına 1 milyon dolara veya daha fazlasına mal olabilir. Bu, orak hücreli hastaların çoğunluğunun yaşadığı Afrika için kötü haber. Umut edelim ki 2021, bu tedavileri daha ulaşılabilir kılsın.

TIP

HIV’e karşı “seçkin denetçi” yaklaşımı

HIV, tüm retrovirüsler gibi saldırıdan kaçmasına izin veren kötü bir özelliğe sahip: Genetik materyalini insan kromozomlarına entegre ederek saklanabileceği, bağışıklık sistemi tarafından tespit edilemeyen ve antiretroviral ilaçlara karşı savunmasız “rezervuarlar” oluşturur. Kısacası HIV, viral rezervuar hücrelerinde gizlenebilir. Çok az transkripsiyona uğrar veya hiç transkripsiyona uğramaz ve bu nedenle bağışıklık sistemi tarafından tespit edilemez.

“Şokla ve öldür” tedavileri, bu gecikmeyi tersine çevirmeyi ve viral gen ekspresyonunu (şoku) artırmayı, viral rezervuar hücrelerini bağışıklık sistemi tarafından yok edilmeye karşı savunmasız hale getirmeyi amaçlar. Ancak bu çok da başarılı olamaz.

Bu yıl yapılan çalışma ise HIV’in saklandığı yerin her şeyi değiştirebileceğini ortaya koydu. Antiretroviral ilaçlar olmadan yıllarca sağlıkla yaşayan 64 HIV pozitif insan üzerinde 2020’de yapılan bir araştırma, olağandışı başarıları ile virüsün genomlarında saklandığı yer arasında bir bağlantı olduğunu ortaya koydu. Yeni ortaya atılan “seçkin denetçi” (elite controller) anlayışı, doğrudan bir tedavi sağlamasa da diğer enfekte kişilerin tedavi olmaksızın onlarca yıl yaşamasına rutin olarak izin verebilecek yeni bir strateji ortaya çıkarır. Bu yeni anlayış, rezervuarları yok etme yerine gitgide küçültmeye dayanıyor.

FİZİK

Sese yeni hız sınırı kondu

 Sesin bir “hız sınırı” olduğu zaten biliniyordu. Fizikçiler, geride bıraktığımız yılda bu konuda net bir rakam vererek ses dalgalarının “normal şartlar altında” saniyede yaklaşık 36 kilometreden daha hızlı hareket edemeyeceğini buldu.

Bu hesaplamayı yapan ekibin mantığı, iyi bilinen fizik denklemler ile matematiksel ilişkilere dayanıyordu. Hız sınırı denklemi, kozmosu yöneten temel sabit ve özel sayılardan kaynaklanıyor. Bu tip bir değer, mesela ışık hızı, evrenin nihai hız sınırını belirliyor ve hiçbir şey bundan daha hızlı gidemiyor. İnce yapı sabiti olarak bilinen bir diğeri ise elektrik yüklü parçacıkların birbirini itip çektiği kuvveti belirliyor. Başka bir sabitle (proton ve elektron kütlelerinin oranı) birleştirildiğinde ise bu sayılar sesin hız sınırını veriyor.

Queen Mary University of London’dan yoğun madde fizikçisi Kostya Trachenko ve meslektaşları, çeşitli sıvı ve katılarda önceden ölçülen ses hızlarının hiçbirinin, önerilen sınırı aşamadığını buldu. Hesaplamalar, Dünya’daki atmosfer basıncının yaklaşık 6 milyon katının üzerinde, ses hızı sınırının aşılacağını gösteriyordu.

Trachenko ve Rusya’nın Troitsk kentindeki Yüksek Basınç Fiziği Enstitüsü’nden Vadim Veniaminovich Brazhkin, 24 Nisan tarihli Science Advances’te sıvılar için minimum olası viskoziteye dair bir bulgu yayımladı. Bu viskozite sınırı, kuantum mekaniğinin kalbindeki bir sayı olan Planck sabitine, yani çok küçük ölçeklerdeki fiziği yöneten matematiğe bağlıydı.

FİZİK

Sıcaklığı sesle ölçen termometre

Sıcak nesneler sadece parlamakla kalmaz, aynı zamanda yumuşak bir şekilde mırıldanır. Bu uğultu, sıcak nesneyi oluşturan parçacıkların hızlı titreşimleriyle üretilir. Pittsburgh Üniversitesi’nden Tom Purdy, insan kulakları bu sesi duyacak kadar keskin olsaydı, “Radyo paraziti gibi sesler duyardık. Çünkü bir nesne ne kadar ısınırsa, sesi de o kadar artar.” diye belirtiyor.

Purdy, Maryland Üniversitesi’nden Robinjeet Singh’le birlikte, yakındaki nesnelerden yayılan ısı kaynaklı sesin yoğunluğunu algılayan bir akustik termometre geliştirdi. Cihazın kalbi, bir milimetrekarelik silikon nitrür levhasından oluşuyordu. Bu tabaka, ses dalgalarını havadan daha iyi ileten bir silikon çipin ortasında, kesilmiş bir pencerenin içinde asılıydı. Bir lazer ışınının levhadan sıçraması ve ışının yansıma açısının ölçülmesi, araştırmacıların tabakanın hareketini ve dolayısıyla epoksiler üzerinden sıcaklıkları izlemesini sağladı.

Singh ve Purdy, bulguyu 18 Eylül Physical Review Letters’da yayımladı. Purdy, bu yeni termometrenin bir gün çok düşük sıcaklıklarda çalışması gereken kuantum hesaplama cihazlarında kullanılabileceğini düşünüyor.

FİZİK

Oda sıcaklığında süper iletkenliğe ulaşıldı

Bilim insanları, oda sıcaklığında direnç olmadan elektrik ileten malzemeler bulmak için onlarca yıl harcadı. Bu yıl ilkini, sıkıştırılmış hidrojen ve karbon içeren bir bileşikte buldular. Keşif, tipik yüzey basınçlarında çalışan, oda sıcaklığındaki süper iletkenler için de bir arayış başlatıyor; bu tür malzemeler teknolojileri dönüştürebilir ve elektrik kablolardan geçerken boşa harcanan büyük miktarda enerjiden tasarruf edebilir.

Süperiletkenlik çalışmaları ilk olarak 1911’de başlamasına karşın bakır oksitlerin oda sıcaklığında süper iletken olabileceği hiçbir zaman doğrulanamamıştı. Doğrulama 2020 yılında geldi. Araştırmacılar, lantan ve hidrojen karışımını 170 gigapaskal (GPa) sıkıştırarak suyun donma noktasının hemen altındaki sıcaklıklarda süper iletkenlik sağladı.

ROBOTİK

Biyoloji ile robotik bir araya geldi: Xenobots

Bilgisayar bilimciler ve biyologlar yeni bir tür olarak “canlı robot” yaratmak için bir araya geldi ve kurbağa embriyolarında yaşayan hücreleri kullanarak “yaşayan ilk robotları” ürettiler. “Xenobots” olarak adlandırdıkları bu robotlar hareket edebiliyor, nesneleri tutabiliyor ve hatta kesildikten sonra kendilerini iyileştirebiliyor.

Afrika pençeli kurbağasının (Xenopus laevis) kök hücreleri kullanılarak “yetiştirilen” bu xenobotlar, biyolojik yaşamın ve her türlü geleneksel tanımlamaya meydan okuyan robotların yeni bir birleşimini temsil ediyor. Sadece bir hafta kadar ömürleri var ve biyolojik olarak diğer organizmalardan çok daha basit bir prensiple yaşıyorlar. Ancak laboratuvarda yetiştirilerek önceden programlanmış olan bu yaşam formları, “canlı makine” arayışında ileriye doğru büyük bir adım olarak nitelendiriliyor.

Basit form ve işleyişe sahip olsalar da yeni bir bilimsel alanı temsil ettikleri için bu robotların, olağanüstü bir başarı olduğu savunuluyor. Buraya kadar okuduklarınız biraz ürpertici olabilir ama bu çalışma, gezegen için oldukça faydalı robotların doğuşuna işaret ediyor. Zira ekip, bu robotların bir gün okyanustaki mikroplastikleri temizlemek ve insan vücuduna ilaç vermek için kullanılabileceğini umuyor.

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlanan bir makalede özetlenen testlerde, bazıları sudaki minik tanecikleri merkezi bir konuma itebilirken, diğerleri bir nesneyi taşıyabiliyordu. Biyolojik robotlar, daha büyük metal veya plastik robotlara göre büyük bir avantaja sahip; geride kirlilik adına hiçbir iz bırakmıyorlar.

EKOLOJİ

Karasal böcek türleri 10 yılda %9 azaldı

 Science Mag’de bu yıl, böcek bolluğu ve biyokütle eğilimlerinin kapsamlı bir küresel değerlendirmesi yapıldı. Biyoçeşitlilik zaman serilerinin bir derlemesi olan BioTIME veritabanı, bilinen kuş türlerinin % 22’sini, böcek ve örümcekleri içeren eklembacaklıların ise % 3’ünü içeriyordu.

Bugüne kadarki en büyük ve en eksiksiz meta-analizde van Klink ve arkadaşları, bolluk ve biyokütle trendlerinde önemli farklılıkları (dalgalanmalar ve düşüşler) ortaya çıkardı. Bulguya göre, karasal böcekler 10 yılda ortalama % 9 oranında azalırken, tatlı su böcekleri % 15 oranında artış gösterdi. Ayrıca karasal böceklerin mekânsal bolluğu artarken böcek olmayan omurgasızların bolluğu azalmıştı.

Bilim insanlarına göre, dünya genelinde böcek biyoçeşitliliğindeki değişimlerin itici güçleri henüz tam olarak bilinmiyor. Ancak yeni çalışmada temsil edilen bölgelerdeki azalma eğilimleri, iklimsel etkilerden bağımsız olarak, arazi kullanımının yoğunlaştırılmasıyla ilişkili görünüyor.

Böceklerin kritik çevresel işlevleri göz önüne alındığında, söz konusu düşüşler ekosistemler arasında yayılabilir ve bu canlıların, insanlara sağladıkları faydanın önüne geçebilir. (Mesela böcekler badem, elma ve kiraz gibi bitkilerin tozlaşmasını sağlıyor.) Dolayısıyla böcek biyokütlesinin bolluğu ve çeşitliliğindeki sert düşüşler, bilim insanları ve halk arasında endişeleri artırıyor. Çünkü dünya genelinde son on yılda yaşanan yaklaşık % 25’lik biyokütle kaybı, farkında olmadığımız, potansiyel bir felaketi habercisi sayılabilir.

İKLİM BİLİMİ

Küresel ısınma tahminleri keskinleşti

40 yıldan daha uzun bir süre önce, dünyanın önde gelen iklim bilimcileri, basit bir soruyu yanıtlamak için Massachusetts, Woods Hole’da bir araya gelmişti: İnsanlar sera gazı yaymaya devam etse Dünya ne kadar ısınırdı? İlkel iklim modellerinin verdiği cevap genişti: Atmosferik karbondioksit (CO2) endüstri öncesi seviyelerden iki katına çıkarsa, gezegen sonunda 1.5 ° C ile 4.5 ° C arasında ısınırdı. Bu duyarlılık aralığının çok geniş olduğunu belirten iklim bilimciler, geride bıraktığımız yıl, nihayet en hafif senaryoları ve en korkunç senaryoları eleyerek daha net sonuçlara vardılar.

Bu aralığın daraltılması, onlarca yıllık bilimsel ilerleme gerektirmişti. Mesela uydu kanıtlarıyla desteklenen yüksek çözünürlüklü bulut modelleri, küresel ısınmanın, ışığı bloke eden bulutları incelttiğini gösterdi: Daha sıcak hava onları kurutuyor ve oluşumlarını yönlendiren türbülansı bastırıyordu.

Daha uzun ve daha iyi sıcaklık kayıtları da daha keskin tahminlere yardımcı oldu. Bu gelişmeler Dünya İklim Araştırma Programı’na bağlı 25 bilim insanının, iklim duyarlılığını 2,6 ° C ile 3,9 ° C arasında bir aralığa daraltmasını sağladı. Çalışma, en kötü durum senaryolarının bazılarını ortadan kaldırsa da kıyı şehirlerinin sular altında kalacak olması, aşırı sıcak dalgalarının artacak olması ve milyonlarca insanı yerinden edecek ısınmanın gerçekleşiyor olduğu da doğrulanmış oldu. Böylesi bir netlik, 2021’de bilim insanlarını ve toplumları daha fazla harekete geçirebilir.

ANTROPOLOJİ

Evrim tarihinde karanlık bir noktayı aydınlatan 375 milyon yıllık fosil

Bilim insanları, balık-atadan karaya çıkan tetrapodlara geçişi kanıtlayan bir fosilden yoksundu. Bir başka deyişle, parmakların ne zaman evrimleştiği bilinmiyordu. Ta ki 2020’ye kadar! Keşfedilen 375 milyon yıllık bir fosil, parmakların, omurgalıların karada kolonileşmek için sudan çıkmadan önce evrimleştiğini ortaya koydu.

Dört ayaklı canlıların (tetropod) ellerinin, balık atalarının yüzgeçlerinden nasıl evrimleştiğine dair geçişi belgeleyen fosillerin olmaması, evrim bilimcilerin en büyük kanıt eksiklerinden biriydi. Güney Avustralya’daki Flinder Üniversitesi’nden paleontolog Prof. John A. Long ve Quebec Üniversitesi’nden evrimsel biyolog Prof. Richard Cloutier, Scientific American’ın Haziran 2020 sayısında kaleme aldıkları heyecan verici makalelerinde, geçtiğimiz mart ayında, 375 milyon yıllık bir balık olan Elpistostege watsoni’nin tam iskelet fosilini ortaya çıkardıklarını açıkladı. 375 milyon yıllık bir fosil balık-atanın tam iskeletinin keşfi, ellerin kökeni ve tetrapodların “yükselişi” hakkında önemli kanıtlar sağlıyordu.

Evrimin karanlık noktasına ışık tutan bu olağanüstü fosilin yüzgeçleri, parmaklarımızı oluşturan kemiklerle karşılaştırılabilir şekilde korunmuştu. Bu fosil, omurgalıların karaya çıkmadan önce parmağı oluşturan kemikleri geliştirdiğini gösteriyordu. Bu nefes kesici keşif, parmaklarımız ve ellerimizin ne zaman ve nasıl evrimleştiğine dair geleneksel bilgiyi yerle bir etti ve canlıların evrim tarihinde önemli bir olay olan tetrapodların yükselişine ışık tutarak derin bir karanlığı aydınlatmış oldu.

ANTROPOLOJİ

Afrika’da en eski antik insan ayak izleri bulundu

Doğu Afrika’da bulunan Ol Doinyo Lengai yanardağı uzun zaman önce patladı ve şimdiye kadar Afrika’da bulunan en eski antik insan ayak izlerini koruyan yumuşak zemin akışına neden oldu. Oluşan sertleşmiş volkanik tortularda korunan 400’den fazla insan ayak izi ise eski Doğu Afrikalı avcı-toplayıcıların sosyal hayatına dair bazı fikirler verdi.

Kuzey Tanzanya’daki Engare Sero köyünün yakınındaki bu izler, Pittsburgh’daki Chatham Üniversitesi’nden evrimsel biyolog Kevin Hatala ve meslektaşları tarafından bulundu. Hatala, bu koleksiyonun, “Afrika’da şimdiye kadar bulunan en geniş eski insan ayak izi koleksiyonu” olduğunu belirtiyor.

Scientific Reports’ta yayımlanan çalışmaya göre insanlar, 19.100 ve 5.760 yıl öncesine kadar uzanan bir süreçte, çamurlu bir volkanik enkaz tabakası boyunca yürümek durumunda kalmıştı. Ekip, ayak izi tortusu ile kısmen örtüşen ince bir kaya tabakası tarihlendirmesinin, ayak izlerinin yaş aralığını yaklaşık 12.000 ila 10.000 yıl öncesine kadar daralttığını söylüyor.

Afrika’da bulunan yüzlerce fosilleşmiş ayak izi, eski insan davranışlarına dair bazı fikirler veriyor. Örneğin kadınların, yemek bulmak için yiyecek grupları oluşturduğuna ki bu, şu anda Afrika’daki bazı kabilelerde halen süren bir gelenek.

ANTROPOLOJİ

Dünyanın en eski av sahnesi ortaya çıktı

40.000 yıldan daha uzun bir süre önce, Endonezya’nın Sulawesi adasında, “tarih öncesi bir Pablo Picasso” bir mağaranın derinliklerine indi ve yaban domuzları ile bufaloları köşeye sıkıştıran avcıları da içeren bir avlanma sahnesini, duvara resmetti. Yapılan tarihlendirme çalışması, bu resmi modern insanlar tarafından yapılan bilinen en eski figüratif sanat yapıyor.

Resimlerin bazı kısımları, beyaz ve engebeli maden yataklarıyla kaplıydı. Bu da araştırmacıların pigmentin üzerindeki mineralleri yaklaşık 44.000 yıl öncesine tarihlemesine izin verdi. Mağara sahnesi en azından o kadar eski olmalıydı. Bu da söz konusu keşfi, bilinen herhangi bir figüratif kaya sanatından yaklaşık 4000 yıl daha eskiye götürerek modern insanların figüratif sanatı Avrupa’da yarattığı fenomenini yıkıyor.

Bu resimlerin yaratıcıları önemli bir bilişsel dönüm noktasını aşmış olabilir: var olmayan varlıkları hayal etme yeteneği. Araştırmacılar, bunun çoğu modern ve eski dinlerin köklerini oluşturduğunu söylüyor.

BİYOLOJİ

Metabolizmanın kimyasal kökenine dair yeni ipuçları

Dünyanın erken dönemlerinde, kimyasal karışımın nasıl olup da yaşama evrildiğine dair popüler spekülasyonlar, genellikle genetik bilgi molekülleri olan DNA ve RNA’nın kökenlerine odaklanıyor. Ancak bilim insanlarına göre genlerin doğuşu, yaşamın kökeni teorilerinin hesaba katması gereken gizemlerden yalnızca biri. Bir diğeri ise metabolizmanın gelişmesi fenomeni.

Hücrelerin içindeki biyokimyasal süreçlerin, çevreden sağladığı enerjiyle yaşamı mümkün kıldığı biliniyor. Ancak bu süreçte tam da net olmayan bazı şeyler vardı. Bilim insanları bu arayışta önemli bir gizemi 2020’de çözmüş olabilir.

Nature Chemistry’de yayımlanan araştırmada, Furman Üniversitesi ve Scripps Araştırma Enstitüsü’nden araştırmacılar, hücresel metabolizmanın en önemli parçalarından birinin nasıl ortaya çıkmış olabileceğine dair kritik bir keşfi duyurdu. Bulguya göre, günümüzün gelişmiş hücrelerindeki metabolizmanın temelini oluşturan karmaşık reaksiyon döngüsünün öncüsü, sudaki sadece iki basit ve çok yönlü molekül arasındaki etkileşimden kaynaklanıyor olabilir. Bir başka deyişle, glioksilat ve piruvat, yaşamın kökenini oluşturuyor olabilir.

Not: Bu seçki, dergimizin 249. sayısında yayımlandı. COVID-19 ve uzaya dair keşifler ise ayrı dosyalarda incelendi.

Hazırlayan: Batuhan Sarıcan (batusarican@gmail.com)

Kaynakça:

https://www.sciencemag.org/news/2020/10/you-may-have-new-organ-lurking-middle-your-head

https://www.nature.com/articles/d41586-020-03348-4

https://www.newscientist.com/article/2261156-deepminds-ai-biologist-can-decipher-secrets-of-the-machinery-of-life/

The Unexpected Origin of Fingers, Scientific American 322, 6, 46-53 (Haziran 2020)

https://www.quantamagazine.org/new-clues-to-chemical-origins-of-metabolism-at-dawn-of-life-20201012

https://www.sciencenews.org/article/sound-new-speed-limit-physics-fundamental-constants-earth

https://www.sciencenews.org/article/new-thermometer-measures-temperature-with-sound

https://science.sciencemag.org/content/368/6489/368

https://www.nytimes.com/2020/10/19/health/saliva-glands-new-organs

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982216309939

https://www.sciencenews.org/article/africa-biggest-collection-ancient-human-footprints-found

https://vis.sciencemag.org/breakthrough2020/?et_rid=391118738&et_cid=3602568#/finalists/first-crispr-cures

https://www.nytimes.com/2020/04/03/science/xenobots-robots-frogs-xenopus.html

2020’yi “bilimin yılı” yapan 14 muhteşem keşif yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Shenzhen’deki Güney Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden He Jiankui’nin liderliğindeki bilim insanları, geçtiğimiz yıl gen düzenleme tekniği (CRISPR) kullanarak doğumlarından önce ikiz bebeklerin genlerini değiştirdiklerini iddia etmişti. Lulu ve Nana adındaki ikizlerin, AIDS’e neden olan virüs (HIV) ile enfeksiyonlara karşı bağışık hale getirmek hedefleniyordu. Ancak böyle bir düzenlemenin gelecek nesilleri nasıl etkileyeceği bilinmediği için etik tartışmaları yaşanmıştı.

Çin’in Xinhua haber ajansına göre mahkeme, üç sanığın “şöhret ve servet için bilimsel araştırma ve tıbbi tedavide ulusal düzenlemeleri kasten ihlal ettikleri” suçlamasında bulundu. Mahkeme, “Bilimsel araştırma ve tıpta etik çizgiyi aştılar.” ifadelerini kullandı.

Kaynak: DW

CRISPR ile gen düzenlemesi yapan Çinli bilim insanına üç yıl hapis cezası yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

CRISPR’i en yalın anlamıyla genetik düzenleme teknolojisi olarak tanımlayabiliriz. İşte Çin bu teknolojiyi kendi ülkesinin temel sorunlarını çözmede başarılı şekilde kullanmaya başladı. En büyük hamlesi ise 1,5 milyarlık nüfusunu besleyecek kaliteli üren veren bitkilerin üzerinde yoğunlaşması. Bu yüzden 10 milyar dolarlık tarım yatırımda CRISPR’a de büyük bir bütçe ayrılmış durumda. Sadece maymunlarda değil köpeklerde, farelerde, domuzlarda ve tavşanlarda uygulanmak üzere uzun bir CRISPR listesi var. Bu araştırmalar, daha yüksek kaliteli etler, hastalığa dayanıklı tarım ve hayvancılık ile yeni tıbbi tedaviler ve organlar vaat ediyor.

Hal böyle olunca Çin’in bu hızlı yükselişini kapağa taşımaya karar verdik. Arkadaşımız Batuhan Sarıcan bu konuda ilginç bir yazı ortaya çıkardı.

Bezos’un korkunç sömürüsü

Erdal Musoğlu, Amazon’un CEO’su Jeff Bezos’un 18. yüzyıldaki robot satranç oyunu Mechanical Turk adı verilen düzeneği 2005 yılında Amazon MTurk adı altında ticari bir ürün haline getirmesini ve işin artık çalışanlara yönelik bir sömürü düzeni halini almasını yazdı.

Doğan Kuban hocamızın bu hafta yazısı halkın doğa ve yaşam üzerine düşünceleri konusunda yazdı.

Bilim ve Üniversite sayfamızda ise Bahçeşehir Üniversitesi Tıp Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Türker Kılıç’ın “Beyin Penceresinden Yaşam” başlıklı yazısının son bölümünde bağlantısallık ve karmaşıklığa ilişkin çıkarımlar var. Konu ilginç ve bir o kadar da ufuk açıcı.

Tanol Türkoğlu,  X,Y, Z diye tanımlanan kuşak isimlerinin Türkçe karakterlerle milli hale getirilip getirilemeyeceğini sorgularken, Müfit Akyos Politikbilim’de bilim tarihine ışık tutan 2 kitabı bizlere tanıtıyor.

Bekir Onur iklim değişikliği konusundaki bilinçten yola çıkarak ve iki çocukluk anlayışı konusunda İsveç ve Türkiye’yi iki örnekle karşılaştırırken, Ahmet Yavuz ise Erzurum Kongresi kararlarının ardından Atatürk’ün Sivas Kongresi için yola çıkıncaya kadar olan süreçte yaşananları anlattı yazısında.

Mustafa Çetiner “Enerji içecekleri gerçekten enerji kaynağı mı?” diye sordu. Enerji içeceklerinin tarihi, insan sağlığı ve kapitalizm ilişkisini çarpıcı biçimde gözler önüne serdiği için konu önemli.

Atılım Üniversitesi’nden Hasan Serdar Hoş büyük veri olgusunu insan hakları açısından değerlendiriyor. İstanbul Kültür Üniversitesi’nden Doç. Dr. Mehmet Toran ise öğretmenlerin mesleki yeterliliklerinin arttırılması konusunu sorguladı yazısında.

Bilim ve beslenme sayfamızın bu haftaki konuğu ise fermente yiyecekler ve bunların yararları üzerine.

Yağmur Kan gözümüzdeki bakteriler üzerine bir yazı derledi.

Evde planör yapmak mı?

Evinin arka bahçesinde planör yapan Gürsel Kaya ile bir söyleşimiz var dergimizde. Kaya hayatının uçmaya adamış bir amatör. Model uçak tasarımı ile başlayan tutkusu onu sonunda evinin bodrumunda ve arka bahçesinde sıfırdan gerçek bir planör tasarlayıp yapmaya yöneltti.

Avcı-toplayıcı topluluklarda insanların kısa boyu ile ilgili evrimin bir gizi daha keşfedildi. Kısa boyun sorumlusu: TRPS1 adı verilen bir gen. Sebebi ise kısa boyluların virüslere daha dayanıklı olması, yani bir şekilde doğal seçilim.

İnsan vücudunun bilinmeyenlerine ilişkin dizimiz bu hafta da sürüyor.

Nilgün Özbaşaran Dede tarafından hazırlanan Araştırma Gündemi’nde Avustralya’da dev bir volkanik bölge bulunmasından, mağara ayısının soyunun nasıl kuruduğuna, güneş kremlerinin denizleri kirletmesinden insan boyundaki dev penguenlere kadar ilginç konular var.

Hayvanlar Dünyası’nda ise “Kediler neden ot yer?” sorusunun yanıtı yer alıyor.

Anlayacağınız yine dopdolu dergimiz. Bilimi aydınlanmanın yolu olarak gören siz okurlarımızın keyifle okuyacağını düşünüyoruz.

30 Ağustos Zafer Bayramımız kutlu olsun.

Sevgi ve dostlukla…

Çin bilimde bayrağı kaptı, koşuyor yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Sayılarımıza ulaşmak için tıklayınız

HBT Dergi 179. Sayı – 30 Ağustos 2019 yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Söyleşi: Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Sevgili İvet Bahar, son araştırmalarınızdan bahsedebilir misiniz?

Bahar: Son zamanlarda daha çok beyine odaklandığımı söyleyebilirim. Nörostransmitter’larda bizim odaklandığımız dopamin. Dopaminin iletimi çok önemli bir konu. Siz dopaminleri hücreler arasında doğru ateşlemezseniz veya sinapslardan dopaminleri etkin bir şekilde temizlemezseniz birçok hastalığa neden oluyor. Onlardan birisi uyuşturucu bağımlılığı, bir diğeri Parkinson hastalığı. İnsan ömrü giderek uzuyor. Dolayısıyla daha önce bu kadar ön plana çıkmayan Alzheimer ve Huntington gibi hastalıklar daha önem kazanıyor. Çünkü yaşlanmayla ilgili problemler. Bunların hepsinin temelinde beynin nasıl çalıştığını anlamanız gerektiği yatıyor. İşin bir de finansman boyutu var tabii. Hangi konulardaki çalışmalara daha çok ve daha hızlı kaynak bulabiliyorsanız ona yöneliyorsunuz. Bugüne kadar beyin konusunda proje olarak ne önerdiysek hepsi kabul edildi.

Türkiye’de olsaydı kabul edilir miydi acaba?

Bilemiyorum, öyle bir şey de söylemek istemem, ama Türkiye’de de aslında araştırma imkanları var. Veya Türkiye’de olup uluslararası araştırma projelerine girme imkânı var. Mesela Polimer Araştırma Merkezi Müdürü Türkan Haliloğlu bu sene NATO’dan çok önemli bir ödül aldı; Science for Peace and Security (SPS). Siz gerçekten araştırma yapmak istiyorsanız Türkiye’de de imkânlar çok.

Bugün 250’den fazla makale ve 20.000’den fazla atıf ile alanınızda tanınan, seçkin bir isimsiniz. İstanbul’dan Pittsburgh’a uzanan başarılı kariyerinizde sizi en çok neyin motive ettiğini merak ediyoruz.

Hiç beklemediğiniz bir şey söyleyeceğim, sanırım yaşla da alakalı bir şey bu; öğrencilerimin başarılarını görmek. Bu çığ gibi büyüyor. Birinci, hatta ikinci kuşak, yani öğrencilerimin öğrencileri benimle çalışıyor. Onlara akademik torunlarım diyorum. Yeni nesillerin başarısını gördüğünüzde verdiğiniz emeklerin veya duyduğunuz tutkunun, Canan Dağdeviren’in de konuşmasında bahsettiği gibi bulaşıcı olduğunu görüyorsunuz. Tek başına değil, bir arada bir şey başarmak kadar güzel bir duygu yok. Birlikte bir problemi çözdüğünüz an gözleriniz parlar. O coşkuyu, o heyecanı duymak, bilim insanı olmanın en güzel yanı bu sanırım. Tabii bir de artık öyle bir yere geldi ki bilim, konular çok disiplinler arası. Büyüyen veri tabanlarıyla birlikte inanılmaz bir bilgi bombardımanı var. Çok daha fazla şey bilmek zorundasınız ve bu bir kişinin kapasitesinin çok üstünde. O yüzden ekip çalışmaları çok önemli. Bir kişi matematiği çok iyi biliyor, diğeri bilgisayarı derken herkes çalışmaya bir şeyler katıyor, çalışmayı zenginleştiriyor, problemleri çözüyor.

Programın dünyada ilkiydik

Hesaplamalı biyoloji programın öncüsü olduğunuzu söyleyebilir misiniz? Dünyada muadilleri var mıydı?

Biz kurduğumuz zaman yoktu. Biz ilktik. Hatta ben biraz tereddüt ettim; belki de iyi bir fikir değil diye düşündüğümü hatırlıyorum. Fakat bugüne geldiğimizde bu programın, dünyanın çeşitli yerlerindeki üniversitelerde onlarcası var. Pittsburgh’ta ilk yaptığım şey, Carnegie Mellon Üniversitesi ile ortaklaşa bir doktora programı başlatmak oldu. Onların bilgisayar mühendisliği, bizim de tıp fakültemiz çok kuvvetliydi. Bu iki gücü birleştirdik. Programın bütün derslerini, ana hatlarını biz dizayn ettik. Bu program, ABD’nin çeşitli kuruluşlarından aldığı destek ve ödüllerle 15 senedir öğrenci yetiştiriyor.

Peki bu programı tamamlayan öğrenciler istihdam konusunda sıkıntı yaşıyor mu?

En önemlisi de bu; öğrencilerimiz daha mezun olmadan teknoloji ve ilaç sanayi gibi alanlarda iş imkânı buluyor.

Çalışmalarınızdan “faydalı olduğunuzu hissettiğiniz”, yoğun ilgi gören ve kullanılan bir örnek verebilir misiniz?

Bugün yaptığımız simülasyonlar için bir yazılım geliştirip bu çalışmayı 2011’de yayımlamıştık. 8 senede 1,5 milyon kere indirilmiş. Düşünün insanlar ne kadar kullanıyor. Nasıl büyük bir ihtiyaç varmış. Bugün 50 farklı ülkede yüzbinlerce kullanıcısı var. Onun da verdiği bir mutluluk var. İnsanların yaptığımız çalışmaları kullandığını görmek, faydalı olduğunu hissetmek benim için büyük bir etken. Ve bakıyorsunuz ki öğrencileriniz neredeyse sizden iyi. Bundan daha büyük bir mutluluk olamaz.

Kadir Has Üniversitesi’nin verdiği “Üstün Başarı Ödülü” için Türkiye’ye gelen Prof. Dr. İvet Bahar’la hesaplamalı biyolojiden bilim etiğine, evrim teorisinden Pittsburgh’taki yaşamına uzanan bir görüşme gerçekleştirdik.

Bugün bu ödülü almanızda belki de en kritik unsur, yetiştirdiğiniz öğrenciler diyebiliriz sanırım. Genç bilim insanlarına akademik kariyerleri için nasıl bir tavsiye verebilirsiniz?

İlgi duyduğunuz, sevdiğiniz alanlara yönlenirseniz başarılı olursunuz. Mesela ben kimya ile başladım. Oradan mühendislik, malzeme bilimi ve biyomoleküllerin modellenmesine geçtim. Şimdi kanser araştırmaları ve beynin nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyoruz. Nöro dejeneratif hastalıklara çare buluyoruz. Bir konudan diğer konuya geçiyorsunuz. Size zaman içinde ilerleyen teknolojiyle birlikte sunulan veriler farklı, problemler de haliyle değişiyor. Mühim olan şevkle, severek çalışıp devam etmek.

Söylediklerinizden, artık “tek bir alanda çalışmak” diye de bir şey kalmadığını anlıyorum.

Kesinlikle. Benim en sevdiğim alanlar fizik ve matematik diyebilirim. Ancak bilgisayarı da bilmek, kullanmak zorundayım. Düşünün lisans eğitimim sırasında biyolojiyi ders olarak bile almadım. En son lisede aldığım biyoloji dersinden şu anda bir biyoloji bölümü kurmaya kadar gitti iş. Mühim olan, çok sağlam bir temelden geliyorsanız, isteyerek ve severek yapıyorsanız bir şekilde öğreniyorsunuz. Sürekli bir öğrenme ve kendini geliştirme süreci söz konusu oluyor.

İleride hangi alanlarda çalışmayı düşünüyorsunuz?

Kişiye özel tedavi giderek önem kazanıyor. O alana bir katkıda bulunabileceğimi görebiliyorum. Çünkü genetik yapı farklılıklarının, biyomoleküler sistemleri nasıl etkileyebileceğini modelleyebiliriz diye düşünüyorum.

“Bilim insanı etik olmalı”

Çin’de yaşanan genle oynama (CRISPR) denemeleriyle birlikte gen teknolojisi büyük tartışmalara neden olmaya ve farklı bir noktaya gitmeye başladı. Gen çalışmaları bizi korkutmalı mı?

Çok hassas bir konu. Bence bilimsel gelişmelerle birlikte ilerlemesi gereken şey etik değer yargılarıdır. Mesela bizim ders programımızda öğrencilerin zorunlu olarak alması gereken belki de en önemli ders etik dersidir. Bilim etiği. Siz genetik oynamalar yapıyorsunuz diyelim, moleküler düzeyde birtakım yeni ve hibrit tasarımlar yaratıyorsunuz; onun toplumsal, sosyal ve psikolojik açıdan ne gibi sonuçları olabilir değerlendirmeniz ve anlamanız lazım. Her bilim insanının etik açısından bilinçli olması lazım. Bir çalışmayı bilim aşkına yaparken toplumu da düşünmesi ve ona göre davranması gerekir.

Akademide kadınlara karşı bir ayrımcılık olduğunu düşünüyor musunuz?

ABD’de bilinen bir şey artık; kadınlar, erkeklerle aynı işi yapmalarına rağmen ortalama %30 daha düşük maaş alıyor. Bir de akademide piramidin üst basamaklarına doğru çıktıkça kadınların sayısı azalıyor. Biz mesela öğrencileri eşit almaya çalışıyoruz. Durumun bilincinde olan üniversiteler, ilan etmeseler de öğrenci kotası uyguluyor. Ama ne oluyor; yüksek lisans ve doktora diye yükselirken kadınlar gittikçe eleniyor. Dolayısıyla kadınlar üst seviyelerde azınlıkta kalıyor. Bazen kadın olarak yabancılaşma hissediyorsunuz. Öte yandan yetenek, kapasite çalışma azmi ve zekâ açısından kadınların erkeklerden aşağı olduğunu düşünmüyorum. Onların da bunu kendilerinde hak görüp tuttuğunu koparmaları, kendilerine güvenmeleri lazım. Kız çocuklarını çocukluktan koşulluyoruz. Onları edilgen yetiştiriyoruz. Buna engel olmak lazım. Sorunuza tekrar dönecek olursam ben Boğaziçi Üniversitesi’ndeki bütün eğitim hayatım boyunca hiçbir şekilde kadın-erkek ayrımı görmedim. Boğaziçi’nin kimya bölümünde hocaların ve öğrencilerin çoğu veya en azından yarısı kadındı. Bir ayrımcılık söz konusuysa ABD’de daha çok gördüğümü söyleyebilirim. Orada yükseldikçe kadın kalmadığını görüyorsunuz. Oradaki erkekler arasında daha büyük bir dayanışma var. Gelişmiş bir toplum olmasına rağmen bir “cam tavan” var. O aşılmaya çalışılıyor.

Bir biyolog olarak Dünya dışı bir gezegende bir yaşam formu olabileceğini ya da insanlığın farklı bir gezegende yaşam kurabileceğini düşünüyor musunuz?

Hiç düşünmediğim bir soru bu. Prensipte olmaması için bir neden yok. Sonuç olarak en basit elementler zaman içinde bakterilere onlar da çeşitli canlılara dönüşerek şu anki yaşam ortamını yaratmışlar. Aynı şeylerin tekrarlanması için belli başlı elementlere ihtiyaç var. Yani olmaması için hiçbir neden yok; teorik olarak.

Ödül törenindeki konuşmanız sırasında evrim modellemelerini sıkça yaptığınızdan bahsettiniz. Türkiye’de evrim teorisi -kimilerince- garip bir şekilde reddediliyor. Belki de birçok insan evrimin ne olduğunu halen bilmiyor. Varsayalım ki ben evrim teorisinden bihaber bir insanım. Bana evrim teorisini nasıl açıklardınız?

Benim çok önemsediğim bir konu bu. Aslında evrim teorisi, canlıların vücudundaki organların, dokuların en iyi şekilde işlemek üzere zaman içinde nasıl geliştiğini anlatan bir teori. Örneğin yeraltında yaşayan hayvanların birçoğu kör. Çünkü gözlerini kullanmıyorlar. Öte yandan vücudunuzdaki genetik yapının, zaman içinde değişen ve gelişen koşullara, karşılaştığınız şartlara ve hatta geçirdiğiniz hastalıklara göre değişmesi bu teoriyle açıklanıyor. Bir doğuştan gelen genetik yapımız var, bir de zaman içinde kazanılan bir genetik yapısı söz konusu. Sonuç olarak insanların türlü etkenlere ne şekilde cevap vereceğini anlamak için de evrim teorisini anlamanız lazım. Mesela şu an siz benimle konuşurken anında ve sürekli olarak DNA’nızdaki milyonlarca molekülünüz değişip duruyor. Bir deneme yanılma söz konusu. Sürekli değişiyor ve geri dönüyor. DNA ne yapabilirim diye sürekli bir arayış içinde. Bazen de yoldan çıkıyor ve yanlış yola yöneliyor. Sistem biyolojisinin de anlamı o, sistem olduğu gibi çöküyor. Yanlış bir yere saptığında bir yerinden başlayıp zincirleme çöküyor. Sistem biyolojisiyle de biz sadece herhangi bir bölgede olan bozukluğu değil, onun genel olarak bulunduğu ortamda bütün hücrenin işleyişine nasıl yansıdığını anlamaya çalışıyoruz.

Pittsburgh’ta akademinin dışında hayatınız nasıl geçiyor?

Eşimle ben klasik müziği çok seviyoruz. Pittsburgh Senfoni Orkestrası da ABD’nin en iyi senfoni orkestralarından biri. Her hafta düzenli olarak konsere gideriz. Bir de bisiklet var tabii; Pittsburgh’a “Nehirler Şehri” deniyor, iki nehir birleşip Ohio Nehri’ni oluşturuyor. O nehir boyunca çok güzel bisiklet yolları var. İsterseniz bisikletle Washington’a bile gidebilirsiniz. Bunun dışında hayatım; bölümüm, öğrencilerim ve toplantılar arasında geçiyor.

Bilim Konuşmaları: Hesaplamalı biyolojinin öncüsü Prof. Dr. İvet Bahar yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

2018’i her şeyden önce yapay zekânın öne çıktığı bir yıl olarak hatırlayacağız. Dijital unsurların yanı sıra, tedavi geliştirmek için de kullanılan sayısız yapay zekâ kullanımı örneğine rastladık. Canlı evrimindeki çatlakları kapatma amacı taşıyan gen çalışmaları ise geride bıraktığımız yılın bir başka yükselen yıldızıydı.

Bahsini edeceğimiz bulgu ve gelişmelerin, bazı tartışmaları beraberinde getirdiği de aşikâr. Bu çok normal. Zira makineler daha zeki ve işlevsel hale geldikçe, insanlar işsiz kalıyor. Benzer bir şekilde genlerle oynanmasının da ekosistemi bozmak gibi birtakım riskleri var.

Her şeye rağmen, geride bıraktığımız yılda geleceğe yönelik önemli bilimsel ve teknolojik gelişmeler yaşandı. Gelecekteki gıda sorununu çözmek için laboratuvarda kök hücreden üretilen etten, iklim değişikliğini önlemeye yönelik enerji çalışmalarına kadar birçok gelişme heyecanla karşılandı. Hepsi olmasa da en önemlilerinden bir kısmını sizinle paylaşıyoruz.

Artırılmış Gerçeklik (AR)

(Bilgisayar)

2018, artırılmış gerçeklik teknolojisinin en hızlı yayıldığı yıl oldu. Basit bir şekilde tanımlamak gerekirse artırılmış gerçeklik (AR) gerçek zamanda bilgisayar tarafından üretilen bilgileri gerçek dünya üzerine yerleştirir. AR yazılımı ve bir kamera, yani bir akıllı telefon, bir tablet, bir kulaklık veya akıllı gözlük gibi bir cihaz aracılığıyla, program gelen video akışını analiz eder, sahneye ilişkin kapsamlı bilgileri indirir ve bunlar üst üste biner. Ve böylelikle bu teknoloji sizi kurgusal ve yalıtılmış bir evrene taşır. Bu sayede cerrahlar, mimarlar veya tasarımcılar, bir şeyi yaratmadan veya müdahale etmeden önce neye benzeyeceğini görebilirler. Kullanıcı, oturduğu yerden başka bir ülkenin sokaklarında dolaşabilir, tıp öğrencileri sanal gerçeklikte sanal bira hastaya ameliyat yapabilir. Sanal gerçeklikle ayrıca, 3 boyutlu ortamda bir hastanın cildinin altındaki dokuları görselleştirmek veya henüz inşa edilmemiş bir binanın tasarımının mükemmelleştirilmesi de mümkündür.

Bugün yaklaşık 1,5 milyar dolar değerinde olan AR’nin pazar payının 2020’ye kadar 100 milyar dolara ulaşması bekleniyor. Apple, Google ve Microsoft gibi büyük teknoloji şirketleri, hem AR hem de VR ürünlerine ve uygulamalarına büyük mali ve insan kaynağı ayırıyor. Harvard Business Review, AR’yi tüm işletmeleri etkileyecek dönüştürücü bir teknoloji olarak vurguluyor.

Sinir Uyarımı (VNS)

(Tıp)

Aslında hastalıkları elektrik akımı verilerek tedavi eden cihazların tıpta uzun bir geçmişi var. Mesela kalp pilleri, kulaklar için koklear implantlar ve Parkinson hastalığı için derin beyin stimülasyonu… Ancak bu yılı özel kılan, Vagal Sinir Stimülasyonu’nun (VNS) geliştirilmesi oldu. VNS, belirli bir siniri hedef alıyor, oysa ilaçlar genellikle tüm vücudu etkilediği için vücudun yan etkilerle mücadele etmesi gerekiyor. VNS’nin kullanımı, Feinstein Tıbbi Araştırma Enstitüsü’nden Kevin Tracey tarafından yapılan araştırmalarla mümkün oldu. VNS teknolojisi kardiyovasküler hastalıklar, demans, otoimmün hastalıklar için de kullanılabilir. Baş ağrısı ve migren gibi ağrıları hafifleten, girişimsel olmayan VNS cihazları son olarak FDA’dan onay almış bulunuyor.

Laboratuvarda üretilen et

(Kimya)

Dünya nüfusunun 2050 yılında 10 milyarı bulması beklenirken, gıdaya erişim ve gıdanın güvenilirliği giderek önem kazanıyor. Çare, sürdürülebilir bir gıda sistemi kurmak. Şimdi,  çevreye zarar vermeden beslemek için geliştirilen alternatif bir besinden bahsedeceğiz. Laboratuvarlarda üretilen etlerden.. Bir laboratuvarda üretilen hücrelerden elde edilen et, bu hayali gerçeğe dönüştürüyor. ABD’den İsrail’e birçok ülkede et, tavuk ve deniz ürünlerinin laboratuvar ortamında kök hücreden elde edilmesine yönelik çalışmalar yapılıyor. Peki, bu nasıl mümkün oluyor? İlk önce hayvandan bir kas örneği alınıyor; kök hücreleri dokudan toplanıyor; çoğaltıyor ve daha sonra ilkel fiber haline gelmeleri için ayrışmaları bekleniyor. Bu lifler daha sonra birleşip kas dokusu oluşturuyor.

Temiz et olarak nitelendirilen laboratuvar ürünü bu et, fiyatı ve tadı ile ilgili kaygılar ortadan kalktıktan sonra gerçek et ile rekabet edebilecek hale gelecek.

Dijital asistanlar

(Bilgisayar)

Bugünün dijital asistanları, bizleri, kendisinin bir insan olduğuna inandırabiliyor. Sizce onlar bir insanın bilincine ve duygularına sahip olabilir mi? Siri ve Alexa gibi dijital asistanlar, ne istediğinizi anlayıp, size yardımcı olabilmek için geliştirilmiş konuşma tanıma yazılımlarını kullanır ve sorularınızla eşleştirilen cevapları vermek için insan sesi çıkarırlar. Bu tür sistemlerin öncelikle “eğitilmiş” olması gerekir. Çünkü bu sistemler “öğrenebilir” sistemler. Makine öğrenmesi kapasiteleri sayesinde gelen soruları varolan yanıtlarla eşleştirmeye çabalar. Tabi sınırlı ölçüde.

Peki, ama bir adım ötesi ne olacak? Yeni nesil asistanlar, sayısız kaynaktan topladıkları yapısal olmayan verileri (ham metin, video, resim, ses, e-postalar vb.) tarayarak,  bir konuyu sizinle tartışır hale bile gelebilirler. Bu tür sistemler, ileride doktorların karmaşık bir vakayla ilgili araştırmalara hızlı bir şekilde ulaşmalarına ve daha sonra belirli bir tedavi protokolünün yararlarını tartışmasına yardımcı olabilir.

Vücuda yerleştirilebilir ilaç hücreleri (Hücresel implantlar)

(Tıp)

Diyabetli birçok insan, kan şekeri seviyelerini ölçmek ve ihtiyaç duydukları insülin dozlarına karar vermek için parmaklarını günde birkaç kez zorlar. Pankreatik hücre implantları, bu hantal süreci gereksiz hale getirebilir. Benzer şekilde hücresel implantlar; kanser, kalp yetmezliği, hemofili, glokom ve Parkinson hastalığı dahil olmak üzere birçok bozukluğun tedavisine yönelik yeni bir yöntem haline gelebilir.

Yine de yöntemle ilgili bazı sorunlar var. Zira kapsüllenmiş hücre tedavisinin ne güvenilirliği ne de etkinliği büyük klinik çalışmalarda kanıtlanmıştır, ancak belirtiler cesaret vericidir.

Hızlı moleküler tasarım için yapay zekâ

(Yapay Zekâ)

Kanserle savaşmak için bir ilaç veya ölümcül bir virüsün hücreye saldırmasını engelleyen bir bileşik tasarlamak mı istiyorsunuz? Burada iki zorlukla başa çıkmanız gerekir: Madde için doğru kimyasal yapıyı bulmak ve hangi kimyasal reaksiyonların doğru atomları, istenen moleküllere veya molekül kombinasyonlarına bağlayacağını belirlemek.

Bu süreç son derece zaman alır ve birçok başarısız girişimi içerir. Örneğin bir sentez planı, çoğu istenmeyen yan reaksiyonlara neden olur veya hiç çalışmaz. Bunlar, vakit ve kaynak kaybı anlamına gelir. Ancak, yapay zekâ hem tasarımın hem de sentezin verimliliğini artırmaya başlayarak, süreci daha hızlı, daha kolay ve daha ucuz hale getirirken kimyasal atıkları da azaltır.

Yapay zekânın içindeki makine-öğrenme algoritmaları, ilgilenilen maddeleri keşfetmeye ve sentezlemeye çalışırken bilinen geçmiş deneyleri (işe yaramış olanlar ve daha önemlisi başarısız olanlar) analiz eder. Tek bir makine öğrenme aracı, bir düğmeye basarak bunu yapamaz, ancak yapay zekâ teknolojileri, ilaç moleküllerinin ve malzemelerinin gerçek yaşam tasarımına hızla adapte oluyor.

Hassas tıpla ileri tanı

(İlaç)

Meme kanseri olan kadınlar, 20. yüzyılın büyük bir kısmında benzer tedaviler gördüler. Meme kanserleri şimdi alt tiplere ayrıldı ve tedavi kişiselleştirildi . Örneğin, tümörleri östrojen reseptörleri üreten birçok kadın, standart ameliyat sonrası kemoterapi ile birlikte bu reseptörleri spesifik olarak hedef alan ilaçlar alıyor. Bu yıl araştırmacılar kişiselleştirilmiş tedaviye daha çok yaklaştılar.

Meme kanserinin yanı sıra otizm, Parkinson ve Alzheimer gibi beyin bozukluklarının tanımlanmasına yardımcı olmak için kan testleri geliştirilmesi de bu teknolojiyle bağıntılı. Araştırmacılar, hastanın biyobelirteçlerini tespit ederek kişiye özel tedavi için çalışıyor. Bu, hastaları en etkili tedavilere yönlendirerek sağlık harcamalarını azaltabilir. Bir gün çoğumuz zaman içinde birikecek kişisel bir biyobelirteç bulutuna sahip olabilir ve tedavimiz sağlanabilir.

Genlere müdahale – CRISPR

(Biyoteknoloji)

Bir popülasyonun, hatta bir türün özelliklerini kalıcı olarak değiştirebilen bir genetik mühendisliği teknolojisine yönelik araştırmalar hızla sürüyor. Bu yöntem, ebeveynlerin sahip olduğu hastalık genlerinin yavrulara geçmemesini sağlar. . Genlere müdahale birçok yönden insanlık için bir nimet de olabilir bir felaket de…

Bu teknoloji sayesinde, böceklerin sıtma ve diğer ölümcül enfeksiyonları taşıması engellenebiliyor. Ayrıca, bitkilere saldıran zararlıları değiştirerek ürün verimini artırma, çevresel strese karşı dirençli mercanlar üretme ve ekosistemleri korumak için istilacı bitkileri yok etme ve hayvanları koruma potansiyeli var.

Dünyada birçok kurum bu teknolojinin geliştirilmesi için milyonlarca dolar yatırım yapmaya başladı. Yine de araştırmacılar, bir türün değiştirilmesi ve hatta ortadan kaldırılmasının geri dönülemez sonuçlar doğurabileceğinin de farkında. Olası faydalarına rağmen, genlerle bu şekilde oynanması endişe uyandırıyor: Mesela doğal seçilime bu şekilde müdahale edilerek ekosistem basamaklarının bozulma riski var. Veya kötü niyetli girişimciler CRISPR’ı tarımda bir silah olarak kullanabilir. Kısacası bu teknolojide, halk sağlığı yararı gözetilmesi esas alınmalı. 2018’de, uluslararası bir çalışma grubu, CRISPR çalışmaları için bir yol haritası hazırladı.

Işığa duyarlı nanomateryallerle zararlı madde tespiti (Plazmonik teknolojiler)

(Mühendislik)

Plazmonik teknolojiler, bir elektromanyetik alan ile bir metaldeki serbest elektronlar (genellikle altın ve gümüş) arasındaki etkileşime dayanır. Bir metal yüzeyindeki serbest elektronlar, ışığa maruz kaldığında kolektif olarak salınır ve yüzey plazmonu olarak bilinen şeyi oluşturur. Bir metal parçası büyük olduğunda, serbest elektronlar, onlara çarpan ışığı yansıtır ve materyalin parlaklığını verir. Ancak bir metal, birkaç nanometre boyutlarında ise, serbest elektronları çok küçük bir alanda sıkışır ve titreşim frekansını sınırlar. Salınımın özgül frekansı, metal nanoparçacık boyutuna bağlıdır. Bu yüzey plazmon rezonansı nanoantenler, verimli güneş pilleri ve diğer kullanışlı cihazlar yaratmak için kullanılabilir.

Bugün tıp alanında, ışıkla aktive edilmiş nanopartiküllerin kanseri tedavi edip edemeyeceği araştırılıyor. Nanoparçacıklar, bir tümör içine yoğunlaştıktan sonra kana karışır. Daha sonra ışık verilince parçacıklar salınım sayesinde ısınır. Isı seçici olarak çevredeki sağlıklı dokulara zarar vermeden tümördeki kanser hücrelerini öldürür.

Çeşitli girişimciler, bu teknolojiye dayanan ürünler geliştiriyor. Bu teknolojinin geleceği parlak gözüküyor. 2017 yılında 250 milyon dolar olan plazmonik sensör teknolojisinin 2027 yılına kadar yaklaşık 470 milyon dolarlık bir hacme ulaşması bekleniyor.

Kuantum bilgisayarlar için algoritma

(Bilgisayar)

Kuantum bilgisayarlar; algoritmaları ve donanımları sayesinde zaman içinde klasik bilgisayarları yakalayabilir ve hatta daha iyi performans gösterebilir.

Kuantum bilgisayarlar, hesaplamaları gerçekleştirmek için kuantum mekaniğini kullanır. Temel hesaplama birimi, qubit, standart bit (sıfır veya bir) ile benzeşir; ancak bir iki hesaplamalı kuantum durumu arasındaki kuantum süperpozisyonunda aynı anda hem sıfır hem de bir olabilir. Bu özellik, dolaşıklık olarak bilinen bir başka kuantum özelliği ile birlikte kuantum bilgisayarlarının, belirli bir problem sınıfını, herhangi bir geleneksel bilgisayardan daha verimli bir şekilde çözmesini sağlayabilir.

Bu teknoloji, heyecan verici olsa da kötü şöhrete sahip. Örneğin, decoherence (uyumsuzluk) adı verilen bir işlem, bu sistemin işlevini bozabilir. Araştırmacılar, kuantum hata düzeltmesi olarak bilinen bir teknikle, bunun üstesinden gelmeye çalışıyor.

1982’de efsanevi teorik fizikçi Richard Feynman kuantum bilgisayarlarının en güçlü uygulamalarından birinin doğayı (atomlar, moleküller ve materyalleri) simüle edeceğini ileri sürmüştü. Bugün birçok araştırmacı, Intermediate Scale Quantum (NISQ) adı verilen kuantum bilgisayarları geliştiriyor. Bunlar henüz hata düzeltme işlemi yapamıyor. Önümüzdeki birkaç yıl içinde araştırmacılar büyük olasılıkla daha büyük ve daha kontrol edilebilir NISQ cihazları geliştirecek ve bunu, binlerce hata düzeltmeli makineler izleyecektir.

Aynı cinsiyete sahip fareler gen değişikliği sayesinde yavruladı

(Genetik)

Ekim 2018’de, aynı cinsiyete sahip fare çiftleri, gen düzenleme ve kök hücreleri yardımıyla ilk defa yavruladı. İki dişi farenin doğurduğu yavrular sağlıklıydı. Ancak, erkek farelerin doğduğu yavrular şanslı değildi; 12 bireyden sadece ikisi 48 saatten fazla hayatta kaldı. Bu durum, gelecekte insanlar için bu mümkün olmayacak olsa da umut verici bir adım olarak nitelendirilebilir. Aynı zamanda genetik farklılıklar için yüksek risk faktörü göz önüne alındığında, bir dizi etik soruyu da gündeme getirmektedir.

İnterstisyum adında yeni bir organ bulundu

(Tıp)

Mart 2018’de, insan vücudu hakkında düşündüklerimizi derinden etkileyecek bir gelişme yaşandı. New York Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar; uzun zamandır birbirine bağlı dokular olarak kabul edilen yapının aslında “interstisyum” adı verilen bir dizi sıvı dolu bölmelerden oluştuğunu ve bunun, vücudun en büyük organlarından biri olduğunu keşfetti. Çalışma, Science Scientific Journal dergisinde yayımlandı.

Peki, ama tıp dünyası, böylesi bir gelişmeyi yıllarca nasıl ıskaladı? Interstisyumun daha önce yoğun bir doku tabakası olduğu düşünülüyordu, ancak NYU araştırmacıları, bunun lenfatik sisteme bağlanan küçük bir kanal olduğuna inanıyorlar. Böyle bir keşif için, sağlam bilimsel görüş birliği gerekli. Meslektaşlarının bu bulguyu gözden geçirmesi ve interstisyumu bir organ olarak sınıflandırmak için daha fazla araştırma yapmasına ihtiyaç var.

Sıfır karbonlu doğalgaz üretildi

(Çevre)

Küresel ısınmanın en büyük sebeplerinden biri de fosil yakıtlar. Ve bu durum yakın zamanda değişecek gibi gözükmüyor. Küresel elektrik ihtiyacının yüzde 22’si bu enerji kaynağından sağlanıyor. Ve doğalgaz, kömürden daha temiz olmasına rağmen, hala büyük bir karbon emisyon kaynağı. ABD’nin Houston kentinde bir pilot enerji santralinde, temiz enerjiyi gerçeğe dönüştürebilen bir teknoloji test ediliyor. Net Power şirketi, en az standart doğalgaz santralleri kadar ucuza enerji üretebileceğinin ve aslında bu süreçte salınan tüm karbondioksiti sıfıra indirebileceğine vurgu yapıyor.

IPCC 1.5 derece raporunun da önerdiği üzere “Dünya’yı kurtaracak” asıl ekolojik yönleniş ve enerji dönüşümü ise fosil yakıtlardan kaçınmak ve rüzgar, güneş ve biyogaz gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına yönlenmekle mümkün.

Ölümsüzlüğe atılan en önemli adım: Yaşlılığı durdurmak

(Genetik)

Bugün bilim insanları yaşlanma hızını yavaşlatmanın ve hatta durdurmanın yollarını arıyor. Bu yollardan biri de kalori kısıtlaması yapılan diyetler. Kalori kısıtlaması yapılmış bir beslenmenin solucan, sinek, balık ve örümcek gibi kısa yaşamlı hayvanların metabolizmasını yavaşlatarak yaşam sürelerini artırdığı yaklaşık olarak 30 yıldır zaten biliniyordu. Fareler üzerinde yapılan çalışmalar, kalori kısıtlamalı diyet uygulanan deneklerin, alışılagelen beslenme alışkanlıklarını sürdüren farelere göre %65’e kadar daha uzun süre yaşadığını gösteriyor. Groningen’deki Avrupa Yaşlanma Biyolojisi Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Cornelis F. Calkhoven ve çalışma arkadaşları, sıradan farelere göre daha uzun süre yaşayan ve geç yaşlanan fareler geliştirdi. Bu farelerde C/EBPβ-LIP isimli bir proteinin üretimini azaltan bir çeşit mutasyon denendi. Söz konusu mutasyon, hayvanlarda ömrü uzattığı bilinen kalori alımı sınırlandırması yaparak metabolik fayda sağlamasıyla biliniyor. Bilim dünyası, aynı kısıtlamanın insan ve primat gibi daha uzun ömürlü canlılar üzerindeki etkisi konusunda tartışıyor.

Yeryüzü’nün en ağır canlısı: 11.7 tonluk dinozor

(Arkeoloji)

2018 yılının Eylül ayında, Güney Afrika’daki araştırmacılar, büyük Afrika filinin neredeyse iki katı büyüklüğünde olduğu tahmin edilen yeni bir devasa dinozor fosilini ortaya çıkardı. Araştırmacılar, bu dinozorun, gezegenin varlığının ilk günlerinde, 200 milyon yıl önce Dünya’daki en büyük hayvanlardan biri olduğuna inanıyor. Bu 11.7 tonluk yaratıkların, Ledumahadi brontosaurus‘a benzeyen sauropod dinozorlarıyla yakından ilişkili olduğu bildirildi.

558 milyon yıl önce yaşamış bir hayvan: Dickinsonia

1947’de Avrupalı bilim insanları tarafından Rusya’daki Beyaz Deniz’e yakın bir bölgede bir fosil bulunmuştu. Ancak sıcaklığın ve basıncın neden olduğu hava koşullarından ötürü on yıllardır fosilin tarihini belirlenememişti. Eylül 2018’de, Avustralyalı bilim insanları nihayet jeolojik kayıttaki hayvanı tanımladıklarını açıkladı. Araştırmacılar, fosil üzerinde bulunan yağ moleküllerini inceleyerek, yaratığın 558 milyon yıl önce yaşadığını doğrulayabildiler. Ve bu da onu “bilinen en eski hayvan krallığı üyesi” yapıyor.

En eski insan yapımı çizim: 73 bin yaşında

Araştırmacılar, Homo sapiens tarafından yaratılan, bugüne kadarki en eski çizimi buldular. Arkeologlar, Güney Afrika’daki bir mağarada dokuz kırmızı çizgi ile bir taş pul keşfettiler.  Bunun kabaca 73.000 yaşında olduğuna inanıyorlar. Söz konusu bulgu, daha önce bulunan insan yapımı çizimlerden en az 30.000 yaş daha yaşlı. Arkeologlar, bu çizimin, insanların nasıl sembol kullandığını ve nihayetinde dil ile medeniyetin nasıl yol aldığına dair önemli bir bulgu olarak tanımlıyor.

Hazırlayan: Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Kaynaklar:

Top 10 Emerging Technologies of 2018, Scientific American, Aralık 2018

Uzun Yaşamda Sınırsızlık, Herkese Bilim Teknoloji, 3 Ağustos 2018, s.12-14

10 Breakthrough Technologies 2018, Technology Review

The Greatest Scientific Breakthroughs of 2018, Ranker

The 10 Most Significant Scientific Discoveries Of the Year (So Far), Futurism

2018’den geleceğe: Nefes kesen 17 bilim olayı yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

‘Frankeştayn Laboratuvarı’

Hemen akla kötüye kullanım, ‘Frankeştaynlar yaratılabilir’ türünden olasılıklar geliyor. Kötü niyetliler bir Frankeştayn Laboratuvarı’nda şüphesiz denemeler yapabilir. Ama bu çok uzak bir olasılık, unutmayın ki böyle bir çocuğu doğuracak anaya, aileye ve bu uygulamalar için kurumsal bir yapıya ihtiyaç var. 

Ayrıca CRISPR-Cas9 gen makası salt insan genomu için değil, özellikle ve ağırlıklı olarak bitki dünyasında, tarımsal üretimde ve kalitede büyük devrim yaratacak gelişmelere yol açacak. Bunu yazarken bilgisayarıma düşen haberde pirinç üretimini 3-4 kat artıracak gelişmeden bahsediliyordu… Bu teknik tüm yaşayan organizmalarda kullanılabilir. Dahası biyoteknoloji ve ilaç şirketlerinde de hemen baş tacı edildi. 

İnsandan önce bu teknik, 2013’te hayvan ve bitki genlerinin yeniden düzenlenmesinde kullanılmıştı (MIT- Feng Zhang). 
Ve sırada insan vardı, bu da gerçekleşti…

İyileştirme mi, bozma mı? 

Burada esas konu, insana yapılacak genetik müdahalelerin insanlarda ucube sayılabilecek sonuçlar doğurması. Bedende çeşitli eksikliklere, hastalık sayılabilecek arazlara yol açması; bedenin doğal biyolojik-psikolojik-kimyasal işleyişini sekteye uğratacak, bazı fonksiyonlarını bozacak sonuçlar üretmesi. Özetle doğal olmayan genetik arazlardan bahsediyoruz. 
Böyle bir durumda bilim -tıp tedavi edici- düzeltici bir kurum olmaktan uzaklaşır ve tersine bedeni bozucu olur. Bilime güven azalır. 

Dolayısıyla bilimsel etik kurul ve kurumların ana tartışması, genetik müdahalelerde gelişigüzel değil, kontrol edilebilir ve sonuçları tahmin edilebilir bir yol yordam dahilinde ilerlenmesi. Bu tür müdahaleler teknik ve bilgi olarak olgunlaşmış olmalı, başarısızlığı engellemeli. 

Çünkü insan genomuna müdahale, bir tür mutasyondur ve sonraki nesillerin üreme hattına geçer ve sonraki nesilleri etkiler, kalıtsal kanserler yaratabilir (meme kanseri gibi). Bu nedenle bilim dünyası bu kontrolü acilen ele almak için tartışıyor (*).

İnsan üremesinde hataları gidermek 

Bu tartışmada ilginç bir başka nokta da, düzeltilmesi mümkün olmayan bazı (kalıtsal) mutasyonların da bu yöntemle yok edilebilirliğini ve üreme hattının ‘temizlenebileceğini’, genoma olumlu müdahale edilebileceğini belirtmesi, ki zaten Çinli Jiankui de bu amaçla hareket ettiğini belirtiyor. 

Yani yöntem bir ‘yenilikçi tedavi’yi de gündeme getiriyor. Tıbbi etik, bu amaçla yasal bir “düzenleyici sistem”i şart görüyor. Ayrıca gen düzenleme konusunda klinik öncesi araştırmalara ciddi fonlar ayrılması, küresel-ulusal kayıtlar tutulması; araştırmalara ve müdahalelere etik onayların düzenlenmesi talebi de var. Burada Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği’nin 2016 yönergeleri örnek gösteriliyor. (*)

İki örnek yazı, Jiankui’s claim to have gene-edited a baby demands a response from the community, Nature 564, 5 (2018). Baby gene edits could affect a range of traits, Nature 564, 5 (2018) 12 December 2018.

Orhan Bursalı

Durdurulamayacak gelişme: ‘Tasarlanmış İnsan’ – 3 yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Bilim dünyası kaynıyor 

Hiçbirimiz farkında değiliz, Türkiye ve dünya kamuoyunun umurunda değil, ama bilim dünyası kaynıyor, bilimin etik komisyonları tartışıyor, bu müdahalenin ahlaki sorunlar yaratacağı ve izin verilmemesi gerektiği söyleniyor, bu tür müdahalelerin kesin kurallara bağlanmasını söyleyenler de var…

Çünkü bu olayla birlikte ‘Tasarlanmış İnsan Çağı’ da başlamış oluyor.

Fakat siyaset de dini kurumlar da yakında duruma müdahil olurlar, kamuoyu da evet – hayır diye bölünür ve tartışmalar alevlenir. Şimdi bir adım geriye gidelim ve belleğimizi tazeleyelim, çünkü eylem yeni ama tartışma yeni değil.

‘Mavi gözlü bebek istiyorum’

Yıllarca yayın yaptık, insan genlerinin laboratuvarda çoğaltılması (klonlanması), İnsan Genom Projesi ile neredeyse tüm genlerin haritalanması, yerlerinin belirlenmesi ve fonksiyonlarının da bilinmeye başlanması ile yeni bir çağ başlamıştı. Öncelikle kalıtsal hastalıklara neden olan genlerin keşfedilmesi, bu genlere müdahale edilerek kalıtsal hastalıkların giderilmesi olasılığını da gündeme taşıdı (gen tedavisi). Denemeler başlamış, ancak tedavi yöntemlerinin zaman içinde öyle kolay sonuç vermeyeceği görülmüştü. Böylece genetikçiler için yeni bir öğrenme dönemine girilmişti.

‘Ismarlama bebekler’ konusunu anımsarsınız. Ailelerin ‘mavi gözlü, uzun boylu’ vb. niteliklere sahip bebekler ısmarlayabileceği döneme giriliyor diye az yazıp çizmedik. Şüphesiz bu olasılıkların ne kadar etik olacağı da tartışıldı. İnsan genomuna müdahalelerin sonuçlarının bilinmezliği ve insan nesline hayrı dokunmayacağı görüşü de gündemden eksik olmadı. Yani fikir olarak, bilim, politika, toplum ve hatta dini kurumlar bu konuya aşılıdır. Ailelere ‘Çeşitli hastalıklardan arınmış, iyi huylu, boyu posu yerinde, akıllı bir çocuğunuz mu olsun istersiniz, yoksa rastgele, artık nasıl doğarsa bir bebek mi?’ diye sorsanız, çoğunluğun ne yanıt vereceğini sormuyorum bile.

Yani genlerine müdahale edilmiş doğumların en azından bugün popüler bir ‘evet’ alacağı düşünülebilir.

Fakat konu o kadar basit değil, çünkü bilim bu tür müdahalelerin yol açacağı sorunlar açısından henüz bilinmezlikler içinde. Evet, belki hedeflenen ilk amaca ulaşılabilir, ama hedeflenmeyen ve istenmeyen sorunların ne olacağını söyleyebilir miyiz?

Farklı insan nesilleri bir arada

Genlerdeki değişim bir tür mutasyondur (genin değişime uğraması ve eski fonksiyonu yerine yeni fonksiyonlar üstlenmesi veya devre dışı kalması). Bu mutasyon doğal olarak insan ve tüm diğer canlılarda her an işliyor. Ama rastgele olarak… 

Evrim bu değişinimlerin üzerine kurulu olarak ilerliyor 

Şimdi ise insan eliyle genleri (noktasal ve amaçlı müdahale ile) değiştirme ile, insan neslinde doğal olmayan mutasyon dönemine girildi. Bu değişinim, o insan tarafından soyuna, nesilden nesile aktarılacak. Böylece doğal (mutasyonlu) insan nesline paralel olarak, genleriyle bilinçli oynanmış insan nesli üremeye başlayacak. Üstelik bir değil, belki de ileride binlerce paralel farklı farklı nesiller…

Orhan Bursalı

‘Tasarlanmış İnsan Çağı’ başlarken – 2 yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.