Merhaba, ismim Asım Şengör. İstanbul’da Alman Lisesi’ni bitirdikten sonra, İsviçre’de ETH Zürich’te biyoloji dalında lisans, nörobiyolojide yüksek lisans ve genetik konusunda doktora eğitimlerimi tamamladım. Şu anda Tel Aviv Üniversitesi’nde doktora sonrası çalışmalarımı sürdürüyorum. Çalışmalarımı patojenik mayaların (özellikle Candida türlerinin), ilaçlara nasıl çok direnç gösterebildiklerini araştıran bir grupta devam ettiriyorum. Bu köşede sizlere ayda bir çoğunlukla biyoloji hakkında olan popüler bilim yazılarımı sunacağım. İyi okumalar.
***
Yaşlanmak… Çağımızın en önemli dertlerinden biri. Dünya çapında kanser, demans (bunama) ve diyabet gibi, tabiri caizse süründürerek öldüren hastalıklar ağırlıklı olarak yaşlılık hastalıklarıdır. Bütün bu külfet yetmiyormuş gibi, yaşlanınca vücudun patojenlere karşı bağışıklığı zayıflar ve basit bir enfeksiyon dahi yaşlıların ölümüne sebep olabilir. Peki nedir canlılığın bu makûs talihi?
İstanbul’da, Zincirlikuyu Mezarlığı’nın girişinde “Her canlı bir gün ölümü tadacaktır” diye yazar, ama bunun ‘doğal bir son’ mu yoksa harici bir müdahale mi olduğunu söylemez. O zaman buradan şu soruyu soralım: Her canlı nihayete yaşlanarak mı varacaktır? İşin aslını düşünecek olursanız bu sorunun cevabını kesin olarak vermek mümkün değildir, çünkü sonsuza kadar yaşayan bir canlının yaşlılıktan ölmediğini gözlemlememiz mümkün olmayacaktır. Ama yine de yaşlanmamayı tespit edebilmek mümkündür.
Biyolojik olarak yaşlanmak, bir bireyin zaman içerisinde süregelerek yaşamaya olan uyumluluğunu yitirmesi olarak tanımlanmaktadır. Bir başka deyişle, bir bireyin zaman ilerledikçe hayatta kalma olasılığının azalmasına yaşlanmak deniyor. Bir popülasyonda, zaman geçtikçe ne kadarının öldüğünü bir grafikle göstererek, o canının yaşlanıp yaşlanmadığını görebiliriz. Matematiksel olarak ise ‘doğal ölüm’lerin başladığı yaş, aslında yaşlanmaya başladığımız yaştır. Filhakika, canlıların ekseriyeti yaşlanır, ancak bunun istisnaları da vardır. Denizlerde yaşayan ve denizanalarının yaşam döngüsünde sabit dönemlerinde aldıkları şekil olan poliplerden, Hydra genusuna ait canlıların bugüne kadar yaşlandığı gözlemlenmemiştir. Yani, ilk sorumuza dönecek olursak her canlı yaşlanarak ölmeye mahkûm değildir.
Peki, yaşlanmamak mümkünse niçin yaşlanıyoruz? (Makûs talihimiz) Hatta, neden canlıların ezici çoğunluğu yaşlanıyor? Kanaatimce bu, biyolojinin çözmeye çalıştığı en ilginç sorunlardan biri! Şu aralar oldukça popüler olan yaşlanma konusu hem akademik dünyada hem de özel sektörde çok rağbet görüyor. Amerika’nın Kaliforniya eyaletinde Buck Institute ve yeni kurulan Altos Labs, onunla beraber Google’ın sahibi olduğu Calico şirketleri kendilerine verilen yüklü araştırma paraları ile bu ilginin en güzel örneklerindenler. Yalnız acı haberi şimdiden vereyim: Yaşlanmayı yavaşlatmak için çok ciddi bir ilerleme kaydedilmiş değil…
Aslında ‘neden yaşlanıyoruz’un basit cevabı: “Çünkü evrimsel bir avantajı var.” Dolayısıyla “Yaşlanmanın avantajı nedir?” diye sormak lazım. Yaşlanmanın aslında iki boyutu var; biri bireysel öbürü ise popülasyon seviyesinde. Yani yaşlanma bir yandan bireyi öldürürken, bir diğer yandan popülasyonu belli bir büyüklükte tutmaya yarıyor.
Yaşlanmanın neden evrimsel olarak avantajlı bir mekanizma olduğuna dair ilk hipotezlerden biri, canlıların sınırlı bir alanda ve kaynak içerisinde kendisinden sonra gelecek canlılara yer açması olarak düşünülmüştü. Bu durumda “Madem yer ve kaynak ihtiyacı üreme ile artıyor o zaman üreme gibi bu kadar karmaşık bir mekanizma neden evrim sürecinde terk edilmedi?” sorusuna bu teori cevap veremiyor.
Yaşlanmanın sebebini açıklayan ikinci en popüler teori ise ‘Vücut içerisinde zamanla hasar birikmesi’ fikri olmuştur. Bu fikir DNA’nın daha iyi anlaşılması, her hücre bölümünden DNA diziliminde kabaca on milyarda bir hata, yani mutasyon, oluşturması ile iyice kabul görmüştür. Buna ek olarak August Weismann’ın üreme (gamet) hücrelerinin, vücut (somatik) hücrelerinden farklı olduğunu anlayıp, vücut hücrelerindeki değişikliklerin üreme hücrelerine aktarılmadığını iddia eden teorisi bu tarz bir yaşlanmanın mümkün olacağını göstermiştir. Böylece yaşlanarak hasar gören vücut elenir ve genç kalan üreme hücreleri ile yaşam bir sonraki nesilde devam eder. Fakat son zamanlarda yapılan bazı gözlemler bu teorinin de eksik kaldığını göstermektedir.
Günlük hayatta hiçbirimizin mikroorganizmaların, özellikle de tek hücreli mikroorganizmaların, yaşlanıp yaşlanmadığını düşündüğünü sanmıyorum. Ama onlar da yaşlanıyorlar. Bu gerçek ışığında, hücreler bölünürken, yani tek hücreli canlılar ürerken, DNA mutasyonlarının zaman içinde zararlı bir biçimde birikerek bir sonraki nesli olduğundan daha yaşlı bir hale dönüştürmesi beklenir. Ancak bu canlılarda dahi yaş bir sonraki nesilde sıfırlanıyor. Dolayısıyla DNA mutasyonu ile hasar birikimi yeterli kalan bir teori değil. Peki yaşlanma ne biriktiriyor ve yeni nesle neyin aktarılmasını engelliyor?
Yaşlanmanın zarar vermek haricinde avantajları da var. Yıllarca gözümüzün önünde duran bu gerçek, bize yaşlılığın neden bugüne kadar seçilerek geldiğinin önemli bir ipucunu vermektedir. Yaşlı canlılar, ister tek hücreli bir mikroorganizma olsun, ister çok hücreli karmaşık bir canlı olsun, hayatta olduğu süre boyunca çevresine uyum sağlayarak bazı tecrübeler biriktirir. Bu tecrübelerin biriktirilmesi, o canlıya ve bazı koşullarda etrafındaki hemcinslerine yaşamsal avantajlar sunar, ama bazen de bir ‘bağnazlık’ gibi aleyhine de işler. Buna tek hücreli canlı olan mayalardan (Saccharomyces cerevisiae) bir örnek vererek yaşlanma serisinin ilk yazını burada noktalayacağım.
Tek hücreli olmalarına rağmen cinsiyete sahip olan bu canlılar, karşı cinsle karşılaştıklarında çiftleşerek bir zigot oluştururlar. Çiftleşmeyi deneyip de beceremedikleri zaman, kendi kendilerine bölünerek çoğalmaya devam ederler ve bir daha çiftleşmezler. Bu başarısız denemeyi hatırlamalarını sağlayan mekanizma, Whi3 adlı bir proteinin birikmesidir. Whi3 ayrıca maya hücresi yaşlandıkça da birikir ve hem ömrünü hem de çiftleşme kabiliyetini kısıtlar. Bu biriken protein bir sonraki nesle aktarılmaz ve anne hücrede kalır. Bu proteinin birikmeye sebep veren kısmı genetik müdahale ile silinirse hem maya daha uzun yaşar hem de birleşme kapasitesi daha uzun bir süre devam eder. Bu örnek yaşlanmanın temelinde bazı öğrenme ve hafıza özelliklerinin yaşlanmaya sebep verdiğini gösteren ilk örneklerden biridir. Yani hayatın bir kısmında faydalı olan genlerin bazıları başka bir evresinde onun aleyhine işleyip ölümüne sebep olabiliyor. Buna genlerin çok yönlü etkisi deniyor (İng. pleiotropic effect).
Özetle canlıların makus talihi aslında önemli bir avantajın neticesi olabilir. Hem oluşan zararın önlenmesi hem de zamanla biriken tecrübelerin ‘bağnazlık’ yaratmamak için terk edilmesi yeni nesillere yeni düşünceler ve beceriler edinmeyi sağlıyor. Bunu da genlerin yerine ve zamanına göre farklı etkileri olması gibi basit bir mekanizma ile sağlayabiliyor.
Peki yaşlanmayı durdurabilir miyiz? Bir sonraki yazıda…
Bilimsel dedikodu: Şu aralar Twitter üzerinden yaşlılığın bir hastalık olup olmadığına dair ciddi bir tartışma devam etmekte. David Sinclair adlı bir biyolog, yaşlılığı bir hastalık olarak görüp hem hukuki hem de bilimsel olarak bu şekilde mücadele edilmesi gerektiğini savunuyor. Bence bunun pratik bir yanı olmasına rağmen bilimsel olarak doğru bir teori değil.
