Fizyoloji ve Tıp dalında verilen Nobel Ödülü nedir? Ne tarz bilimsel keşiflere verilir? Bu seneki ödülün konusu ve bu konunun geleceği nedir?
Nobel’in altı değişik ödül kategorisi vardır: Fizik, kimya, ekonomi, barış, edebiyat ve fizyoloji-tıp. İlginç bir şekilde biyoloji kategorisi yok. Yani biyologlar arasında mesela evrim konusunda çok önemli keşiflere imza attıysanız ama bunların direk olarak tıp veya fizyoloji ile ilgilisi yoksa Nobel Ödülü’nü bu çalışmalardan dolayı alamazsınız. Yani ekoloji alanında veya paleontoloji alanında keşiflerinizle de ödül alamazsınız. Ayrıca temel bilimlerin dördüncü bileşeni jeoloji ile de Nobel alamazsınız, çünkü Nobel o bilim dalındaki çalışmaları ödüllendirmiyor. O yüzden bu ödülde bilinmesi gereken en önemli özellik, Nobel’in yaşamla ilgili konularda çok kısıtlı bir çalışma konusunu mükafatlandırdığıdır.
Gelelim bu senenin fizyoloji veya tıp ödülü konusuna. Bu senenin ödülü hepimizin yakından tanıdığı bir teknolojinin geliştirilmesini sağlayan bir keşfe verildi. Evet, bir keşif. Yani doğada olan bir fenomenin anlaşılmasına. Nobel sitesindeki resmi açıklama ‘for their discoveries concerning nucleoside base modifications that enabled the development of effective mRNA vaccines against COVID-19’ yani ‘Covid 19’a karşı etkili mRNA aşısının geliştirilmesini sağlayan nükleotid modifikasyonlarının keşfi için…’ bu ödül Macar Katalin Karikó ve Amerikalı Drew Weissman’a verildi. Katalin Karikó’nun kariyerinde yaşadığı zorluklara hiç değinmeden bu keşfin tam ne olduğunu ve mRNA aşısına benzer başka teknolojilerin olup olamayacağını anlatacağım.
mRNA hayatın işleyebilmesi için DNA’da bulunan bilginin aktif bir şekilde kullanılmasını sağlayan önemli bir geçiş moleküldür. DNA’da A|T|C|G bazları ile depolanan enformasyon RNA’ya A|T|C|U olarak aktarılır. Bu bazların haricinde RNA DNA’dan kullandığı başka molekül grubu ile de farklılık gösterir. RNA özünde DNA’daki bilgiyi alıp, proteine dönüştürülebilir hale getirir. RNA molekülü hücre DNA üzerinden direk ‘transkribe’ edilerek oluşturulur ve daha sonra protein üretim merkezi olan ribozomlara gönderilir. Protein ribozomda üretildikten sonra hücrede gitmesi gereken yere gönderilir ve hücre içinde işleyişine başlar. Bu anlattığım fenomen DNA’da bulunan genlerin genel işleme prensibidir ve bilimsel literatürde moleküler dogma olarak geçer. Yalnız unutmayın, bilim dogma kaldırmaz ve tabii bu kuralın bir sürü istisnası, hatta varyasyonu, keşfedilmiştir. Yine de genlerin çoğunluğu için bu işleyiş şeklini düşünmek pek yanlış olmaz.
İşin ilginç yanı, vücudumuz tarafından üretilen bu molekül, dışarıdan verildiğinde ciddi bir bağışıklık tepkimesine neden oluyor. Evrimsel olarak düşünürseniz bu çok da verimli bir koruma mekanizmasıdır. Keza virüslerin bir kısmı da RNA molekülünü hücrelerimizin içine enjekte ederek bizi hasta ediyor. Dışarıdan verilen RNA’ya tepki o kadar sert olabiliyor ki, bu kendi hayatımızı tehdit eder hale geliyor ve bağışıklığı durduran ilaçlar olmadan ölüme neden oluyor.
Tam bu noktada düşünülen şu oldu: RNA’yı hangi şekilde modifiye edersek hem protein üretme kabiliyetini kaybetmez ve de bağışıklık sistemini öldürücü bir şekilde tetiklemez? Cevap DNA ve RNA arasında farklı olan tek bazı modifiye etmekte bulundu. RNA’nın U (uridin) molekülünde yer alan bir karbon (C) atomunun bir azot (N) atomu ile yerini değiştirerek pseudouridine “ψ” (yani sahte uridin) adlı bir molekülü üretip sentetik RNA’da kullanılması aranan çözüm oldu. Ψ içeren sentetik RNA, PKR denilen bir stres proteini tarafından U ile yapılan sentetik RNA’ya nazaran çok daha az tanındığı için hücrenin koruma mekanizmasının etrafından dolaşıp protein üretmeye başlayabiliyor. PKR proteini yabancı ve U içeren RNA’yı tanıyınca eIF2alpha adlı bir proteini aktive ediyor ve bu hücre genelinde sert bir stres tepkimesine yol açıyor. İşte bu noktada vücudun yaptığı tepkime tehlikeli ve hatta ölümcül hale geliyor.
Bu keşfin diğer bir özelliği ise ilk ve önemli bulgularının hiçbirinin bugünün popüler veya önemli bilimsel dergilerinde yayınlanmamış olmasıdır. Bu bilimin aslında zorlayıcı ve çok önemli özelliğidir. Düşünce şeklini değiştiren, inanması başta zor veya kanıtlarının toplanması zor fikirler her zaman ciddi direnişle karşılaşır. Buna başka güzel bir örnek ise deli dana hastalığına sebep olan prionlardır. Maalesef bu direniş insan doğasının temel bir özelliğidir. Yeni bir fikir peşinde gitmek bilim içinde dahi çok zordur. Bilim camiası ümit ettiğimiz açık fikirlilikten çok uzakta bir yerdedir.
Yalnız RNA teknolojisi ile unutulmaması gereken bir bileşen daha var. RNA doğası gereği son derece hassas ve ömrü kısa bir moleküldür. Onun etkili bir şekilde vücuda verilmesi ve vücut içinde gideceği yere ulaşması, başka bir teknoloji sayesinde olmuştur. Lipozom adı verilen, en kaba tabiri ile lipid (yani yağ molekülü) baloncukları olan moleküller sentetik RNA molekülünün vücuda verilip aşıya dönüştürülmesinde hayatî bir rol oynamıştır. Lipozomlar RNA aşısı teknolojisinden daha eskidir ve araştırmada başka sebeplerle de kullanılmışlardır.
Son on yıldır sentetik RNA teknolojisine benzer başka bir muhtemel ilaç teknolojisi yeniden popülerlik kazanmaya başladı. Kabaca peptidler olarak bilinen bu molekül tipi aslında bize çok yabancı değil. Peptidler kimyasal bir bağ olan peptid bağını içeren moleküllere denir. Bunların en meşhur örneği proteindir. Yukarıda bahsettiğim gibi proteinler, RNA temel alınarak hücre tarafından üretilir ve proteinlerin de bir kodu, yani bir alfabesi vardır. Bu alfabenin ne olduğunu bugün çok iyi biliyoruz. Dolayısıyla sentetik peptidler yapabiliyoruz. Peptidler doğal olarak tüm canlılar tarafından üretilir ve canlının kendini savunmasında çok önemli bir rol oynar. Özellikle mikroorganizmalara karşı peptidlerin çok güçlü öldürücü etkileri vardır. Ancak doğada etkince kullanılmasına rağmen henüz birkaç örneği hariç etkili bir ilaç sınıfına dönüşememiştir. Bunun en önemli sebebi ise RNAlar için olduğu gibi bir vücuda ulaştırma mekanizması geliştirilememiş olmasıdır. Bu yetmezmiş gibi peptidler evrimsel olarak gelişen mekanizmalar tarafından parçalanarak kolaylıkla etkisiz hale getirilebilir. Ancak tüm bu zorluklara rağmen, özellikle antibiyotiğin gerekli olduğu hastalıklarda (bunlara bakteriyel enfeksiyonlarla beraber, mantar ve diğer tek hücreli canlı enfeksiyonlarını da dahil edebiliriz) peptidler çok ciddi imkanlar sunuyor. Şu ana kadar etkilerini maalesef laboratuvar ortamlarında görebiliyoruz ancak gerekli adımlar atıldığında peptiler de çok önemli bir ilaç haline gelecektir. Geleceğin heyecanlı konularından biridir.
Bugün Nobel Ödülü’nü yazdım. Ama bilimde ödülleri konuşurken şu soruları da sormamız gerekir: Bilime ödül vermek ne kadar doğru? Yalan veya yanlış bilgi üretimini ne kadar teşvik eder? Ağzınızdan veya kaleminizden çıkan her sözün doğruluğunun hayatî bir önem taşıdığı bir alanda bu tarz popüler ödüllerin neticesi ne olur?
