2017’nin sorusu: Hangi bilimsel konu veya kavram daha iyi öğrenilmeli?

Edge  (edge.org) bilim üzerine kafa patlatan ve bunu alanındaki en tanınmış uzmanlarla yapan bir web sitesi. Dolayısı ile zeki insanların takip ettiği bir site. Edge'in Türkçe karşılığı "uç" olarak çevrilebilir. Ancak bu uç, kalemin ucu değil, bilimin en son noktası anlamında siteye verilmiş. Zaten sitenin sloganı şöyle:

Dünyanın en ileri noktadaki bilgisine ulaşabilmek için en karmaşık ve sofistike zihinleri araştırın, onları bir odaya koyun ve kendilerine sordukları soruları birbirlerine sormalarını sağlayın.

Sitenin geleneklerinden biri her yılın başında, dünyaca tanınan bilim insanı ve düşünürlere "yılın sorusu"nu sormak ve onların verdikleri cevapları yayınlamak. Siteye konan bu cevaplar daha sonra kitap olarak da basılmakta... 

Dolayısı ile zeki insanların olduğu ve bir düşünce yetisine sahip insanların takip ettiği bir site....

20. yaş gününü kutlayan Edge'in, bu yıl yani 2017 yılı sorusu şu:

Hangi bilimsel konu veya kavram daha iyi öğrenilmeli?

Richard Dawkins, Steven Pinker, Frank Wilczek,  Sean Carroll, George Church, John Markoff, Howard Gardner, Robert Sapolsky, George Dyson gibi tanınmış 206 bilim insanı ve düşünüre bu soru sorulmuş ve onların verdikleri cevaplar yayımlanmış.

Meraklısı, ilgili siteden bu 206 kişinin kendilerince önemli gördükleri, bilinmesi gereken bilimsel konu veya kavram ve o konu ve kavramın niçin öğrenilmesi gerektiği ile ilgili düşüncelerini okuyabilir.

Çünkü, bu kişilerin daha iyi öğrenilmesini düşündükleri bilimsel "konu veya kavramı" bir kelime ile buraya yazsam bile sayfalar tutacak.

Ancak, kendime göre ilginç bulduklarımı paylaşayım... 

Richard Dawkins'e göre "Ölülerin Genetik Kitabı" konusu iyi anlaşılmalı. Ona göre eğer genomumuzadaki tüm sihirli noktaları aydınlatabilirsek, nasıl bir ortamdan geldiğimiz, atalarımızın ne yeyip içtiği, herhangi bir besin kıtlığı olup olmadığı gibi geçmişe, çooo çoook geçmişe ait konuları bile bilebileceğiz. İlginç...

Margaret Levi için ise en iyi bilmemiz gereken bilimsel konu/kavram: "Karşılıklı fedakarlık". Ona göre, toplumların hayatta kalmaları ve gelişmeleri için, üyelerinin önemli bir kısmı karşılıklı fedakarlık yapmalıdır. İnsanlar da dahil olmak üzere her türlü hayvan, diğerlerine fayda sağlamak için büyük bireysel bedeller öderler (cephede arkadaşı için kendini feda eden asker misali). Gerçekten de, bu tür bir fedakarlık, bir grubun refahını, hayatta kalmasını geliştirirken, işbirliği kültürü üretmede de kritik bir rol oynar. Ne diyeyim... Bilgece.

Jared Diamond’a göre “Sağduyu”. Öğretmeninin vermiş olduğu bir geometri sorusu üzerinde oldukça durmuş. Bilimsel tartışmaların çoğunun birbirini yanlış çıkarmaya odaklı olduğunu, ve ortak akıl veya sağ duyunun ise çok kaale alınmadığından şkayet ediyor ve bu konunun daha iyi anlaşılması gerektiğine inanıyor. Yorumsuz...

George Dyson için en iyi öğrenilmesi gereken konu veya kavram: "Reynolds Number". Eh bir fizikçiden de bu beklenir. Anlayan varsa, yorumda bulunsun...

Mario Livio’ya göre “Kopernik Prensibi”. Başka uçuk bir fizikçi…

Nobel Ödüllü (yine bir fizikçi…) John C. Mather’a göre “Big-Bang”.

Evrimci Jerry A. Coyne’a göre “Determinism”. Ona göre, herkesin anlaması ve takdir etmesi gereken bir kavram "fiziksel determinizm" fikridir: evrendeki tüm madde ve enerjinin (beynimiz dahil olmak üzere) fizik yasalarına uyması. En önemli sonuç, "özgür irade" diye bir şey olmadığıdır: Kendimiz dahil olmak üzere tüm canlılar genleri ve çevreleri tarafından belirli bir anda yalnızca tek bir şekilde davranırlar. Yani farklı davranamazlar. Seçeneklerimiz varmış gibi hissederiz, fakat değil. Bu anlamda, "dualistik" özgür irade bir illüzyondur. İlginç...

Douglas Rushkoff için öğrenilmesi gereken en önemli konu/kavram ise “Kronobiyoloji”. Bu konudaki bir yazımı burada okuyabilirsiniz. Böylece ikinci bir zahmete girmiş olmam. Ancak, bu kişinin bu konuyu niçin seçtiğini web sitesinden bakmanızı öneririm. Esasen bunu tüm diğer cevap/açıklamalar için sağlık veririm (tabi yeterli derecede İngilizceniz varsa!).

Leo M. Chalupa için “Epigenetik”. Bu blogun faori konularından biri olan epigenetik hakkındaki yazılarımı burada, burada , burada ve burada okuyabilirsiniz.

Başka bir fizikçi Sean Carroll için “Bayes Teorem”i. Oldukça karışık bir şey. pek birşey anlayamdım. Daha önce açıklamasında veya doğruluğundan emin olmadığımız bir konununi yeni bilgi, ve bulgular ışığında daha iyi anlaşılması veya emin olunması... Allah aşkına neden bahsediyorum... Öfff. Karışık! Bir fizikçi ile konuşmam gerekecek...

Steven Pinker'a göre "Termodinamiğin İkinci Yasası". Şunları söylüyor:

Termodinamiğin İkinci Yasası, izole edilmiş (enerjiyi almayan) bir sistemde entropinin asla azalmadığını belirtmektedir. (Birinci Kanun enerji korunumu, Üçüncü Kanun is mutlak sıfır dereceye ulaşılamayacağıdır). Kapalı sistemler, daha az karmaşık, daha az organize, ilginç ve faydalı sonuçlar vermekten uzak bulunup, bir dengeye varıp öylece monoton bir şekilde kalırlar.

İkinci Kanunun orijinal şeklinde,  iki cisim arasındaki sıcaklık farkını ve açığa çıkan ısının sıcak vücuttan  soğuk vücuda doğru aktığı ve kullanılabilir enerjinin tükendiği sürece değinmiştir. Isının görünmez bir sıvı değil, moleküllerin hareketi olduğu görülünce İkinci Yasanın daha genel, istatistiksel bir şekli ortaya çıktı.  Düzen, bir sistemin mikroskobik olarak bir seri farklı durumu olarak karakterize edilebilir: Bütün bu durumlar arasında yararlı veya işe yarayan durumların sayısı çok az iken, düzensiz ya da yararsız durumların sayısı sonsuzdur.

Örnek mi? Deniz kenarındaki plajda kumdan yapılmış bir kale düşünün. Bu işe yarayan, güzel görünen bir yapıdır. Yarın geldiğinizde onun yerinde yeller eser ve tüm kum tanecikleri rüzgar, dalga vs ile kaleden eser bırakmayacak şekilde dağılmışlardır ve zaman geçtikçe de bu kum taneciklerinin biri birine karşı olan durumları da sonsuz sayıda değişecektir. Bir daha asla o güzelim kaleyi göremeyeceksiniz.

Termodinamiğin İkinci Yasası konuşmalarımızda  "toprak toprağa, kül küle", "her şey dağılır", "paslanma asla uyumaz", "aksilik illa da olur", “çırpılmış yumurtayı tekrar yumurtaya döndüremezsiniz”, “bir şey yanlış gidecekse, illa da gider”, “eşek bir tekme ile ahırı yerle bir eder, fakat ahırı yapmak için marangoza ihtiyaç var” gibi sözlerle gündelik hayatta da girmiş gibi.

Bilim insanları, İkinci Yasanın gündelik hayattan daha fazlası olduğuna inanırlar. Bu yasa evreni ve ve onun içindeki yerimizi anlamanın temelini oluşturur.

Entropinin daima arttığını ifade etmesi ile, bu yasa bence doğal yasalar arasındaki en üst sırayı hak ediyor.

Ve evrimci psikologlar John Tooby, Leda Cosmides ve Clark Barrett Termodinamiğin İkinci Yasası “Psikolojinin Birinci Yasası" dır derler.

İkinci Kanun yaşam, zihin ve insanın çabalamasının nihai amacını tanımlar: entropi gelgitiyle mücadele etmek ve faydalı düzen için enerji harcamak.

İkinci Kanun bize şunu söyler: talihsizlik kimsenin hatası değildir. Bilimsel devrimin en büyük atılımı, evrenin amaçla doyurulduğu görüşünü geçersiz kılmak oldu: her şeyin bir nedenden ötürü olduğu ilkel anlayışı; kazalar, kıtlıklar ve hastalıklar gibi kötü şeyler olduğunda bir sanık, iblis, günah keçisi veya cadı bulunmaya çalışılır.  Galileo ve Newton, bu kozmik ahlak oyununu, evrenin o anki şartlarından kaynaklandığı görüşü ile yerle yeksan ettiler.

Yoksulluk açıklama bile gerektirmez. Entropi ve evrim tarafından yönetilen bir dünyada, yoksulluk insanlığın varsayılan esas halidir. Açıklanması gereken şey zenginliktir. Bununla birlikte yoksulluk konusundaki tartışmaların çoğu, kimin bunun için suçlanacağıdır.  

Harvard’lı  genetikçi George Church’e göre "DNA". DNA’nın nesi kardeşim? Bu blogun % 90’ı DNA ile ilgili… Church'ün verdiği konu veya kavram olarak seçtiği DNA için yine verdiği cevaba bakalım. Cevap nispeten kısa olduğu için hepsini buraya alıyorum. İlginç...

"DNA" nın halihazırda en yaygın bilimsel terimlerden biri olduğunu, 392 milyon Google arama kaydı ile sonuçlandığını ve  1946'dan beri hızla yükselen Ngram puanıyla (bu da ne?, sanırım hesaplamalı biyolojide bir terim!) ekmek, kalem, bomba, ameliyat ve oksijen gibi terimleri geçtiğini biliyormusunuz?. DNA, "genetik" veya "kalıtım" gibi görünüşte daha genel terimleri bile geride bırakıyor. Deoksiribonükleik asit için kullanılan bu süper “moron” kısaltması (yani DNA) şirketten sanata çok sayıda klişeye esin kaynağı oldu. Atmosferimizdeki oksijenin varlığından sorumlu canlılardan, dünyadaki tüm diğer gelmiş geçmiş canlıların tüm hücrelerde mevcut. Buna rağmen, bu molekülün kendi vücudumuzdaki küçük bir parçasını bile ilgilendiğimiz spordan, sevdiğimiz bir oyuncudan bile az biliyoruz. 

Gün itibarı ile tüm genlerinizi 499 dolara ve ve neredeyse tüm DNA’nızı (genom) 999 dolara belirleyebilirsiniz. Dokuzlar bile tüketici fiyatlaması gibi görünüyor. ("2.999.999.999 dolardan 999 dolara, acele edin! Malzeme sınırlı!"). Fakat ne alıyorsunuz? Çocuğunuz olacaksa, bu çocuk 7,473,123,456 bireyden biri olacak. Sen ve eşin Tay Sachs, Walker-Warburg, Niemann-Pick-A veya Nemalin miyopati gibi erken yaşta ölümüne neden olan ciddi bir hastalığın sağlıklı taşıyıcıları olabilirsiniz. Aile geçmişinizde bulunmaması önemli değil, halen risk altındasınız. Bakım maliyeti bazı genetik hastalıklar için fert başına 20 milyon dolar olabiliyor. Ancak hasta çocuğa ve ailenin psikolojisine etkisi bu ekonominin çok ötesine geçmektedir.

Dolayısı ile bir akıllı telefon fiyatına veya 5 yıldızlı pahalı bir otele vereceğimiz bir gecelik otel odası ücreti ile neden geleceğimizi, ailemizi, soy ve sopumuzu bu kadar belirleyici olan bu molekül üzerinde hangi gizemler var ve bizi neler bekliyor konularını insanoğlu neden göz ardı eder!

Jonathan B. Losos’a göre bilinmesi gereken konu ise “Doğal Seçilim”.  Bol miktarda evrim bilmek gerekiyor. Bu konudaki bir yazımı burada okuyabilirsiniz.

Bazı diğerlerine göre 2017'de bilinmesi gereken bilimsel kavram veya konular:

• Hans Ulrich Obrist’e göre “Gaia Hipotezi”
• Stuart Firestein için “Bilim insanı”
• Ernst Pöppel’e göre “Zaman Pencersi”
• Matthew Putman’a göre “Reoloji”
• Andrés Roemer’e göre “Transkriptom”
• Katherine D. Kinzler’e göre “Alışkanlık”
• Itai Yanai’ye göre “Somatik Evrim”
• Buddhini Samarasinghe’ye göre “Sürü Bağışıklığı”
• Richard Prum’a göre “Filogeni”
• Abbas Raza’ya göre “Standart Sapma”
• Susan Blackmore’a göre “Replikatör Kuvveti”
• Victoria Stodden’a göre “Epsilon”
• Nicolas Baumard’a göre “Fenotipik Plastisite”
• Terrence J. Sejnowski’ye göre “Algoritmalar”
• Martin Rees’e göre “Çoklu Evren”
• Nigel Goldenfeld’e göre “Bilimsel Metot”

Vd… için (edge.org)

Benim teklif edeceğim konu veya kavram ise: Kanser. Bu konuda yazılmış bolca yazıyı bu blogda okuyabilirsiniz (arama kutucuğuna "kanser" yazmanız yeterli).

Daha önceki yıllarda Edge'in bilim konusunda sormuş olduğu sorular ise şöyle:

2016: Size göre son zamanların en ilginç bilim haberi ne? Onu önemli kılan ne?

2015: Düşünebilen makineler hakkında ki düşünceleriniz ne? 

2014: Hangi bilimsel fikrin artık emekli edilmesi gerekir? 

2013:Ne hakkında endişelenmeliyiz? 

2012: En favori, detaylı, güzel açıklamanızı hangi konuda yapabilirsiniz? 

2011: Hangi bilimsel konu herhangi bir insanın zihinsel kapasitesini geliştirebilir? 

2010: İnternet düşünce ve karar biçimimizi nasıl değiştiriyor ?

2009: Her şeyi ne değiştirebilir?

2008: Hangi konuda fikriniz değişti? Neden?

2007: Hangi konuda iyimsersiniz? 

2006: Tehlikeli fikriniz ne?

2005: Kanıtlayamazsanız bile, neyin gerçek olduğunu düşünüyorsunuz? 

İki genç Türk bilim insanına Amerika’nın en büyük bilim payesi

İki Türk-Amerikan Bilim İnsanı, Amerikan Başkanlığının Bilim Adamları ve Mühendisler için Erken Kariyer Ödülü (PECASE) ile ödüllendirildi.  Bu yıl toplam 102 kişiye verilen ödülü alanlar arasında University of Miami’den Nurçin Çelik ve Northwestern Üniversitesi’nden Sinan Keten de bulunuyor. Her ikisi de Savunma Bakanlığı tarafından ödüle aday gösterildi. Ödül, Birleşik Devletler Hükümetinin bilim ve mühendislik alanındaki üst düzey çalışmalara verdiği en büyük ödül niteliğinde.

Nurçin Çelik, Mühendislik Fakültesinde yardımcı doçent olup, araştırma alanları dinamik veri tabanlı çok ölçekli uyarlamalı simülasyonlar, karmaşık sistemlerin modellenmesi ve kontrolü, akıllı örnekleme algoritmalarıdır. 

Sinan Keten, Northwestern Üniversitesi Makine Mühendisliğinde doçent olup, araştırma alanı nanoyapılı polimerik malzemelerdir.

1996 yılından beri verilen bu ödülü daha önce alan Türk araştırmacılar ise:

Yıl        İsim                    Çalıştığı kurum                 Aday gösteren kurum

2017     Nurcin Celik        University of Miami          Department of Defense

2017      Sinan Keten        Northwestern University   Department of Defense

2012      Ahmet Yildiz      Berkeley                             NSF

2011      Nihal Altan-Bonnet     Rutgers                      Department of Health

2010      Hatice Altug         Boston University            NSF

2010      Aydogan Ozcan    UCLA                               Department of Defense

2009      Ilke Arslan            UC Davis                          Department of Energy
2007      Bahar Biller           Carnegie Mellon University       NSF

Kanser tedavisinde en son trend: immünoterapi...

İmmünoterapi, kısaca başta kanser olmak üzere hastalıklara karşı doğal bağışıklık sistemimizin kullanılmasıdır. Bu konudaki iki yazımı burada ve burada okuyabilirsiniz...

Bu yazımın konusu, kanser immünoterapisinde kullanılan veya bu konuda potansiyeli olan en son ajanlar ve uygulamalar...

Kanser immünütepasinde, bağışıklık sistemi, anormal (kanser) hücrelerin saptanması ve yok edilmesi için kullanılabilir. Ancak, kanser hücreleri bazen bağışıklık sistemi tarafından algılanmayı ve tahrip edilmeyi önleyebilirler. Bunu üç yolla yaparlar:

• Yüzeylerindeki tümör antijenlerinin ifadelerini azaltarak
• Yüzeylerinde bağışıklık sisteminin inaktive eden proteinleri ifade ederek
• Tümör mikro çevresinde bağışıklık tepkisini bastıran, ancak tümör hücrelerinin çoğalmasını ve sağkalımını teşvik eden maddeleri ortama salarak 

Son birkaç yılda, kanser immünolojisinin hızla ilerleyen alanı, immünoterapi adı verilen ve tümörlere karşı bağışıklık tepkilerinin gücünü artıran kanseri yeni bir tedavi yönteminin potansiyeli araştırılmakta.  

İmmünoterapi bağışıklık sisteminin spesifik bileşenlerinin aktivitelerini uyarır veya bağışıklık tepkilerini bastıran kanser hücreleri tarafından üretilen sinyalleri önlemeye dayalıdır.

Bir immünoterapi yaklaşımı, “immün kontrol noktası” proteinleri olarak adlandırılan bazı proteinleri kontrol altında tutmaya dayanır. Normalde bu proteinler, bağışıklık tepkilerinin gücünü ve süresini sınırlarlar. Yani diğer bir deyimle, bu proteinlerin normal işlevi normal hücrelere ve anormal hücrelere zarar verebilecek aşırı yoğun yanıtları önleyerek bağışıklık tepkilerini kontrol altında tutar. Ancak araştırmalar, tümörlerin bu proteinleri komuta edebileceğini ve bu sayede bağışıklık tepkisini bastırdıklarını ortaya koymuştur.

Bu bağışıklık kontrol noktası proteinlerinin aktivitesini bloke etmek, bağışıklık sistemindeki "frenleri" serbest bırakarak kanser hücrelerini yok etme kabiliyetini arttırır. Günümüzde birkaç bağışıklık kontrol noktası inhibitörü, Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarafından onaylanmış bulunmaktadır.

Bunlardan üç tanesi monoklonal antikordur.

Ipilimumab, ilerlemiş melanoma (deri kanseri) tedavisinde kullanılır. Bu antikor sitotoksik T lenfositleri olarak adlandırılan aktive edilmiş immün hücrelerin yüzeyinde ifade edilen ve T hücrelerini inaktive eden CTLA4 adlı kontrol noktası proteinine bağlanır ve onun aktivitesini bloke eder.

Diğer iki kontrol noktası inhibitörü nivolumab ve pembrolizumab olup, benzer şekilde işlev görürler. Ancak bu iki antikor aktif T hücrelerinin yüzeyindeki PD-1 kontrol noktası proteini hedeflerler. Nivolumab ileri melanoma veya ileri akciğer kanserlerinin tedavisi, pembrolizumab ileri melanoma için kullanılmaktadır.

Bağışıklık kontrol noktası inhibitörü: T hücreleri ve bazı kanser hücreleri tarafından yapılan bazı proteinleri bloke eden bir ilaç türü. Bu proteinler bağışıklık tepkilerini kontrol altında tutar ve T hücrelerinin kanser hücrelerini öldürmesini önleyebilir. Bu proteinler bloke edildiğinde, bağışıklık sistemindeki "frenler" serbest bırakılır ve T hücreleri kanser hücrelerini daha iyi öldürebilir. T hücreleri veya kanser hücreleri üzerinde bulunan kontrol noktası proteinlerinin örnekleri PD-1 / PD-L1 ve CTLA-4 / B7-1 / B7-2'yi içerir. Bazı bağışıklık kontrol noktası inhibitörleri kanseri tedavi etmek için kullanılır.

Araştırmacılar ayrıca PD-1’nin, tümör hücreleri yüzeyindeki PD-L1 ve PD-L2 proteinlerine bağlanmasını engelleyen kontrol noktası inhibitörleri de geliştirdiler.

Bu konudaki çalışmalardan biri de “adoptif hücre transferi (AHT)” dir. Bu yaklaşımda, hastanın tümörüne sızmış T hücreleri toplanır ve laboratuar ortamında çoğaltılır. Bu hücreler daha sonra “sitokinler” denilen bağışıklık sistemi sinyal proteinleri ile aktive edilir ve hastanın kan dolaşımına verilir. Tümör hücrelerini iyi tanıyan bu hücreler şimdi daha çok sayıda olduğundan, tümör hücrelerine karşı daha agresif bir bağışıklık yanıtı verir ve onların ortadan kalkmasını sağlar.  

Başka çeşit bir AHT formu CAR T-hücresi tedavisidir. Bu tedavi yaklaşımında bir hastanın T hücreleri kandan toplanır ve kimerik antijen reseptörü veya CAR olarak bilinen bir protein ifade etmek için genetik olarak modifiye edilir. Daha sonra, modifiye edilmiş hücreler laboratuarda çoğaltılır ve hastaya verilir. CAR, T hücrelerinin yüzeyinde ifade edilen modifiye olmuş bir T-hücresi reseptörüdür. Bu reseptörler, modifiye T hücrelerinin kanser hücrelerinin yüzeyindeki spesifik proteinlere yapışmasını sağlar. Bir kez kanser hücrelerine bağlandıktan sonra modifiye edilmiş T hücreleri aktive olur ve onlara saldırır.

İmmünterapinin diğer yollarından bir, terapötik antikorların kullanılmasıdır. Bu çeşit bir uygulamada, kanser hücrelrinin yüzeyindeki özel proteinlere bağlanan terapötik antikorlar laboraturda yapılır. Bu antikorlara kanser hücresine zarar veren bir toksik madde bağlanır. Dolaşıma verildiğinde antikor gidip kanserli hücreyi bulur ve bağlanır ve beraber götürdüğü toksik maddeyi hücreye sunar. Böylece, kanser hücresi ortadan kaldırılır. FDA onaylı bu şekilde çalışan bazı antikor-toksik madde bileşikleri:

Bazı meme kanseri tipleri için ado-trastuzumab emtansine, Hodgkin lenfoma için brentuximab vedotin ve non-Hodgkin T hücre lenfoma tipi Hodgkin olmayan B tipi hücre lenfoma türü için ibritumomab tiuxetan.

Diğer terapötik antikorlar toksik yük taşımazlar. Bu antikorlardan bazıları kanser hücrelerine bağlanmaları durumunda onları intihara (apoptoz) zorlarlar. Diğer durumlarda, kanser hücrelerine antikor bağlanması, diğer bazı bağışık hücreler veya onlar tarafından üretilen ve "komplement" olarak bilinen proteinler tarafından tanınır ve bu hücre ve proteinler kanser hücresinin ölümüne aracılık ederler. Birincisine “antikora bağlı hücre aracılı sitotoksisite” denirken, ikincisi “kompleman bağımlı sitotoksisite” olarak bilinir.

Bu tip terapötik antikorlara bir örnek, B lenfositlerinin yüzeyinde bulunan ve CD20 adı verilen bir proteini hedefleyen rituximab 'dir. CD20'yi ifade eden hücreler rituksimab ile kaplandığında, ilaç apoptozu indükleyerek hücreleri ölüme götürür veya “antikora bağlı hücre aracılı sitotoksisite” ve “komplemana bağımlı sitotoksisite” ile hücreleri ortadan kaldırır.

Diğer terapiler, antikor olmayan bağışıklık sistemi moleküllerini ve kanser öldürücü ajanları birleştirir. Buna en iyi örnek, kutanöz T hücre lenfomasının tedavisi için onaylanan “denilekin diftitoks” olup, difteriye sebep olan Corynebacterium bakterisi tarafından üretilen difteri toksini ile bir sitokin olan interlökin-2 (IL-2) 'nin bağlanmasından elde edilir. Bazı lösemi ve lenfoma hücreleri yüzeylerinde IL-2 için reseptörler ifade ederler. Denileukin diftitox uygulamasında, kanser hücrelerini hedeflemek için IL-2 kısmı kullanılırken, onları öldürmek için difteri toksinin kullanılır.

Kanser tedavisi (veya terapötik) aşıların kullanımı immünoterapide bir başka yaklaşımdır. Bu aşılar genellikle hastanın kendi tümör hücrelerinden veya tümör hücreleri tarafından üretilen maddelerden yapılır. Bu çeşit terapi veya tedavi, vücudun kansere karşı güçlü bir yanıt oluşturduğu kanser safhasında tümör hücreleri veya onlar tarafından üretilen maddelerin alınıp çoğaltılması ve hastaya tekrar verilmesine dayanır. Böyle bir ilk aşı olan “sipuleucel-T” ilk olarak 2010 yılında metastatik prostat kanseri olan bazı erkeklerde kullanılmak üzere onayladı.

Yine başka bir immünoterapi türü, kansere karşı vücudun bağışıklık tepkisini arttırmak için normal olarak bağışıklık sistemi aktivitesini düzenleyen veya modüle eden proteinleri kullanır. Bu proteinler sitokinleri ve bazı büyüme faktörlerini içerir. Kanserli hastaları tedavi etmek için iki tip sitokin kullanılmaktadır: interlökinler ve interferonlar.

İnterlökinler, lökosit (beyaz kan hücreleri) ve vücuttaki diğer hücreler tarafından üretilen proteinler olup bağışıklık tepkilerini düzenlerler. Laboratuarda yapılan interlökinler kanser tedavisinde bağışıklık sistemini artırmak için biyolojik yanıt modifiye edicileri olarak kullanılırlar. İnterferonlar da vücudumuzun normal olarak ürettiği biyolojik yanıt modifikatörüdürve bakteri, parazit ve virüslere karşı etki gösterirler. Bu proteinler aynı zamanda kanser hücrelerinin bölünmesine müdahale eder ve tümör büyümesini yavaşlatırlar. İnterferon-alfa, -beta ve -gamma dahil olmak üzere çeşitli interferon türleri vardır. İnterlökinr ve interferonlar laboratuarda da üretilebilirler.

Bu immün modüle edici maddeler farklı mekanizmalarla çalışabilir. Örneğin bir interferon türü, doğal katil hücreler ve dendritik hücreler gibi belirli beyaz kan hücrelerini aktive ederek bir hastanın kanser hücrelerine olan bağışıklık tepkisini arttırır. Sitokinlerin bağışıklık hücrelerini nasıl stimüle ettiğini anlamadaki son gelişmeler, bu ajanların kombinasyonları ve daha etkili immünoterapilerin gelişimini sağlayabilir.

Kaynak: National Cancer Institute

Mutlu Bir Yıl Dileği...

Yılın bilim görseli: Bir Böceğin Ayak Bileği!

Bilim Blogunun 2016 yılı için seçtiği bilim görseli: Bir Böceğin Ayak Bileği

Muhteşem dalgıç böceği Dytiscus marginalis’in ayak bileğinin alt taraftan konfokal mikrokopla çekilmiş 100 kez büyütülmüş görünümü. Yaklaşık 2 mm çapında olan ve bileğin alt tarafında bulunan bu onlarca vantuz benzeri yapı ve diğerlerinin bulunduğu neyin tam olarak ne işe yaradığını bilmediğimiz karmaşık yapı ile erkek böcek dişiye yapışır ve onunla eşleşir.

Çekim: Dr. Igor Siwanowicz, Howard Hughes Medical Institute (HHMI), Janelia Research Campus, Ashburn, Virginia, USA

Dytiscus marginalis

Bize önemsiz gibi görünen bir böceğin bile yaşam ve soyunu devam ettirmesi için ne kadar enerji harcayıp karmaşık yapılar geliştirmesi gerektiğini bundan daha güzel ne açıklayabilir…

Teknik: Konfokal mikroskop tekniği ile objenin değişik bölgelerinden birçok resim derinliğine ve net çekilir. Daha sonra parçalar birleştirilerek objenin yüksek çözünürlükteki büyütülmüş görüntüsü oluşturulur. Bunu şöyle düşünebilirsiniz. Bir şehri veya manzarayı tüm detayları ile fotoğraflamak istiyorsunuz. Ancak, makinanızın odağı veya merceği sadece belli bir bölgeyi net çekebiliyor. Siz tek tek çekim yapıp sonra da onları birleştiriyorsunuz.

Zaman içinde insan nüfusu: sonumuz yakın mı?

İnsan nüfusunun 1 milyara ulaşması 200.000 yıl, şu andaki 7.5 milyara ulaşması sadece 200 yıl aldı. Ancak, son yıllarda bir yavaşlama da görülüyor. Küresel nüfusumuz ne zaman zirve yapacak? 10 milyara yaklaştığımızda, Dünya'nın kaynakları üzerindeki etkimiz nasıl olacak? 

İngilizce olsa da aşağıdaki vido görsel olarak her şeyi açıklıyor… (videonun tam ekran izlenmesini tavsiye ederim)

Video: American Museum of Natural History

Modern çağ insanının atası muhtemelen 200.000 yıl önce Afrika’da yaşadı. Ve yaklaşık 100.000 yıl önce Afrika’dan dünyanın diğer yerlerine yayılış başladı. Eğer 6 dakikalık bir videoyu izleme sabrı gösterirseniz, bu hareketli resim-grafikten de takip edeceğiniz gibi 20.000 yıl öncesine kadar insan nüfusu 1 milyondan daha azdı. Yani yaklaşık 200.000 yıl sonunda nüfus ancak 1 milyon kadar oldu.

Ancak, yaklaşık 12.000 yıl önce (ya da MÖ 10.000’de) tarım devrinin başlaması ile insan nüfusunda da giderek artan bir eğilim görülüyor. 

Hazreti İsa’nın doğumunda (yani günümüzden 2016 yıl önce) insan nüfusu yaklaşık 170 milyon oluyor. Yani yıl 1: dünya nüfusu 170 milyon (bugünkü Türkiye nüfusunun yaklaşık 2 katı). 

Bu zamanda Roma İmparatorluğu ve Çin Hanedanlığı var. 

Dünyanın diğer yerleri oldukça insansız…

Dolayısı ile İpek Yolu ticareti 100’lerde başlıyor.

500’lerde bugünkü Meksika’da Maya Uygarlığı var ve 600’lerde İslamiyet doğuyor. Nüfus hala 170 milyonlarda..

850’lerde barut icat ediliyor. 1000 yılında nüfus yaklaşık 300 milyon ve Moğol İmparatorluğu var. 

1300’lerde nüfus kısa sürede 20 milyon eriyor. Sebep: Avrupa’daki veba salgını.

1450’lerde İpek Yolu ticareti son buluyor (yani yaklaşık 13 asır süren ve birçok imparatorluğun kurulup yok olmasına şahit olan bir ticaret).

1400’lerin sonuna doğru ilk Avrupalıların Yeni Dünyaya (Kuzey Amerika) varması.

1550’ler Trans Atlantik köle ticareti tam hız…
1700’e kadar nüfus 500 milyon…
1700’lerin ortası Endüstri Devrimi.
1800: Nüfus 1 milyar…
1900: Nüfus 1.5 milyar…

2000: Nüfus 6.5 milyar…

2016: Nüfus 7.5 milyar…

Rakamlar yalan söylemez. 1800’e kadar dünyanın 1 milyar nüfusu var. Son 16 yılda (2000-2016 arası) bu kadar nüfusu artış olarak nüfusa katıyoruz. Varın gerisini düşünün…

Yaptığımız alet ve araçlarımız bizden daha iyiler ve daha hızlı gelişiyorlar. Onlarla atomu parçalıyor, doğal taşkınları kontrol edebiliyoruz. Ancak, yaptığımız bu araçlar insanlık tarihinin en eski görevi için yeterli değil: tahrip etmeden bir arazi parçası üzerinde yaşamak. - Aldo Leopold

İlgili bir yazım:

Dünyamız ne kadar insanı kaldırabilir? Bir beyin jimnastiği…

PISA testinden neden çuvalladık?

Türkçe karşılığı Uluslararası Öğrenci Değerlendirmesi Programı olan PISA, 3 yılda bir OECD ülkelerindeki 15 yaşındaki öğrencilerin bilgi ve becerilerini test etmektedir. PISA testinde öğrenciler fen, matematik, dil bilgisi (okuduğunu anlama) konularında değerlendirilir.

En son test 2015 yılında yapıldı. Bir sonraki 2018 yılında.

Bu test geçen yıl 35’ini Avrupa Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Teşkilatı’nın (OECD) ülkelerinin oluşturduğu toplam 72 ülkede yapıldı. PISA testi 15 yaşındaki yaklaşık 30 milyon öğrenciyi temsil eden ve yarım milyondan fazla öğrencinin katıldığı uluslararası kabul görmüş bu testtir. Test iki saat sürmekte ve öğrencilerin sadece bilgilerini değil aynı zamanda beceri ve analizlerini test etmektedir.

Yani demem odur ki, bizdeki bilgi hamallığına dayanan, kuru test sorularının ezberlendiği ve sınav sonrası unutulduğu bir eğitim sisteminden gelen çocukların yapabileceği türden sorular değil bunlar.

Bırakın 15 yaşındaki öğrencilerimizi, acaba diyorum biz eğitmen ve öğretmenler bu soruları verilen sürede çözebilir miyiz?

Dolayısı ile sonuç beklendiği gibi…

Geçen yıl yapılan PISA test sonuçları yeni açıklandı ve 72 ülke arasında 50. olduk!!! Daha da kötüsü 35 OECD ülkesi arsında sondan 34. olduk.

Daha önceki yıllardaki durumumz da pek farklı değil. İşte size her 3 senede bir yapılan PISA testinde 2003 yılndan beri olan durumumuz:

Eh. ne kadar para o kadar köfte…

Ülkelerin gayri safi milli hâsılalarından eğitim, bilim ve AR-GE’ye ayırdıkları bütçeler konusundaki bir yazımı burada okuyabilirsiniz…

Öğrencilerin bol bol deney ve gözlem yapabilecekleri laboratuarlar donatacaksın. Öğrenciler öğrendiklerini ve merak ettiklerini orada test edecekler. Bunun için de para gerekir. Ticari kaygının hat safhada olduğu vakıf üniversitelerinde deney, AR-GE isteyen bölümlerin neden yok denecek kadar, "bol laf, az iş" üretmeye dayalı bölümler açısından ise bir enflasyonun olduğunu biliyoruz. 

Fikir vermesi için 2015 sorularından BİLİM (FEN) konusundaki bazılarını burada veriyorum: iyi kafa patlatmalar…

Sorular 

Türkiyenin OECD ülkeleri arasında 2009 PISA testindeki durumunu gösteren bir grafik:

Evrim Teorisi: Yeni revizyon yolda mı?(1. Bölüm)

Bugünlerde Albert Einstein'in ışık hızını sabit olarak aldığı (E= mc² formülündeki c) ve modern fiziğin köşe taşı olan geçmişi 100 yıla dayanan görecelik teorisi test edilecek. Görelim bakalım... Einstein mi, yoksa yeni yetmeler mi haklı çıkacak? Bu konu başka bir yazımın konusu olsun...

Tesadüfe bakın ki, günümüzün önde gelen evrimsel biyologları da bugünlerde geçmişi yaklaşık 150 yıla dayanan ve canlıların ortak bir kökenden nasıl evrimleşip değişerek günümüze geldiklerini en iyi betimleyen Evrim Teorisinin "yeniden sentez edilip genişletilmesinin" gerekli olup olmadığını tartışıyor.

Tabi bu cümleden hemen bir sonuç çıkarmasak iyi olur...

Çünkü, Evrim Teorisi hala türlerin kökeni konusunda bilim insanlarının çoğu tarafından kabul görmekte.

Zaten yazımın başlığı "yeni revizyon". Yani anlayacağınız, bugün

ders kitaplarında anlatılan evrim bire bir Charles Darwin'inki değil. Evrim Teorisinin 20. yüzyıldaki revize edilmiş halini okutuyoruz. Buna Evrim Teorisinde Yeni Sentez deniyor. Ancak, bilim insanları bunun bile büyük oranda fosil kayıtları ve genetik merkezli gözlemlere dayalı yapısının, yeni bilgilerle güncellemenin zamanının geldiğini düşünmekte.

Bu yeni bilgilerin ve bulguların neler olduğunu, sabrınız olursa bu yazı boyunca ve bu yazının devamı olacak ikinci yazımda okuyacaksınız.

Başlayalım....

Bazılarına göre son 50 yıldaki bilgilerimiz çerçevesinde Evrim Teorisinin yeniden ele alınmasını zorunlu kılıyor. Geçen ay (Kasım 2016) içinde Royal Society 'de (Birleşik Krallık) toplanan evrimsel biyologlar bu konuyu tartıştılar.

Kimler mi var?

• Andrew Whiten
• Patrick Bateson
• Denis Noble
• Eva Jablonka
• Paul E. Griffiths
• James Shapiro
• Kevin Laland
• Sonia Sultan
• Douglas Futuyma
• Gerd B. Müller

sadece bazıları.... Evrim konusu ile ilgilenen bilim insanları yukarıdaki isimlerin çoğunu hemen tanıyacaktır. Bazıları gen, genom ve epigenetik konusunda çalışan yeni nesil çocuklar! olsa da, çoğu evrim konusunda ders ve uzman düzeyinde kitapları olan ana akım evrimciler.(Epigenetik konusundaki bir yazımı burada okuyabilirsiniz)

Katılımcıların bazılarına göre, son 50 yıldaki bilgi ve bulgularımızla güncellenmesi halinde türlerin nasıl değiştiği konusundaki görüşlerimiz temelden sarsılacak ve değişecek. Bu değişim, hastalıklara nasıl baktığımızdan tutun, canlıların bu gezegen üzerinde ilk nasıl oluştuğuna kadar bir seri soruya da belki açıklama getirecek. (belki!!!)

Genel kanı; DNA, gen ve genomlar konusunda bilgisi olmayan Charles Darwin'in kaba gözlemlerine dayanan Evrim Teorisinin ve 1940'larda biyolog Julian Huxley tarafından ortaya atılan ve bugün okullarda okutulan "evrimin çağlar boyunca doğal seçilimle düzenlenen küçük genetik değişimlerin birikmesi sonucu" olduğunu savunan Evrim Teorisinde Yeni Sentez'in bile genişletilmesi gerektiği yönünde.

Çünkü Darwin'in evrim teorisinin ve Yeni Sentez teorisinin zayıf yönlerinden biri, mutasyon (genlerde meydana gelen spontan (kendiliğinden olan) harf değişikliklerinin) oranı ile canlılarda gözlenen değişiklik arasındaki dengesizlik. Bunu açıklamaya çalışayım...

Normal şartlar altında, DNA'mız ve dolayısı ile genlerimiz (biyologlar buna genotip der) nesilden nesile oldukça kendini değiştirmeden geçer. Mutasyon oranı milyonda birlerle ifade edilir. Halbuki, canlılarda değişik ortamlara adaptasyon ve yeni özelliklerin ortaya çıkması (buna biyologlar fenotip diyor) çok hızlı olur. Bakterilerin antibiyotiklere, virüslerin aşılara karşı kısa sürede geliştirdikleri dirençleri düşünün!!!

Genotip ve fenotip demişken bu konuda bazı okuyucuların yaşayacağı bir kafa karışıklığını açıklamaya çalışayım. Lise seviyesi biyoloji öğrencileri veya konu uzmanı olmayanlar genotipi genetik içerik (yani tüm genler), fenotipi de dışa yansıyan karakterler olarak bilir. Birincisi doğru olsa da, ikincisi tam olarak doğru değil. Fenotip bir organizmanın sadece dışarıya yansıyan görünümü (yani morfolojisi) değil aynı zamanda onun DNA dışındaki moleküler profilini de kapsar. Yani, bir hücrede yapılan proteinler de o hücrenin fenotipidir. Tabi hücrenin ve organizmanın genel görünümü de...

Her ne ise konumuza dönersek...

Diğer bir deyimle, genotipte anlamlı bir sonuca sebep olacak mutasyon birikmesi diyelim milyonlarca yılı bulurken, fenotipik (morfolojik) değişim nispeten  kısa sürede onlarca yıl içinde olabiliyor. Evrimciler bunu yani genotip/fenotip dengesizliğini "genetik sürüklenme" ve "epistasi"  ile açıklamya çalışmışlardır. Buna göre, küçük izole bir grupta genetik sürüklenme veya belli gen setlerinin diğer genlerin aktivitesini  artırıp/azaltması olan epistasi mekanizması ile genetik değişikliklerin de hızlı olabileceği ileri sürülmüştür.

Ancak bu tür mekanizmalar işlese bile, insan gibi karmaşık yapılı organizmalarda çok yavaş seyreden genetik mutasyon hızı, bir seri hastalığa karşı direnç değişimindeki çok hızlı fenotipik değişime asla ayak uyduramaz. Dolayısı ile, başka moleküler ve muhtemelen genetik üstü faktörlerin bunda rol alacağı düşünülüyor.

Her ne kadar bu sav hala gerçekliğini korusa da, yeni keşifler nesilden nesile geçen mirasın (değişikliklerin) sadece genlerle izahının bu olayı çok basite indirgemek olacağını işaret ediyor. Örnek mi?

Yukarıda linkini vermiş olduğum daha önceki bir yazımdaki "epigenetik" konusu... Son yıllardaki çalışmalar, genlerde hiç bir değişiklik (bilim insanları buna "mutasyon" diyor) olmasa bile bazı moleküllerin (kimyasal etiketlerin) DNA'mızın orasına burasına eklenmesinin genlerin ifadesini oldukça değiştirebileceğini gösterdi. Bu etiketlerin en yaygını metil (CH₃) grubu.

Biyokimyada bir söz var: "yediğini söyle, bileyim seni". Yediklerimiz ve içtiklerimizin hücrelerimize ne kadar metil grubu verdikleri ve tabi bunları DNA'ya takan enzimlerin (metilazlar) hücrelerimizdeki seviyesi DNA'mızın metilasyon seviyesini belirler. Sıcaklık veya stres gibi çevresel faktörlerin bile DNA'nın metilasyonunu değiştirdiği gösterildi. Bu epigenetik mirasın da genler gibi nesilden nesile geçebileceği (kalıtım) anlaşıldı.

Bir kadının hamileliği sırasında aldığı gıdaların kalitesi, bebeğinin boyundan tutun sağlığına ve hatta zekasına kadar her şeyi etkileyebiliyor ve bu etki bireyin hayatı boyunca bile devam edebiliyor. Daha da ilginci, bu gen üstü faktörler o bireyin çocuklarına ve çocuklarının çocuklarına nesilden nesile aktarılabiliyor.

Dolayısı ile salt genetik, değil evrim gibi her şeyi kapsayan bir konuyu, hastalıkların aniden nasıl artış gösterdiği, aynı genlere sahip aynı yumurta ikizlerinden birinin diğerine göre neden çeşit çeşit hastalığa daha yatkın olduğunu bile açıklayamaz.

Daha da ilginç olanı, spermide ve yumurtada meydana gelen bu gen üstü (epigenetik) hafızanın, genler kadar olmasa da, birkaç nesil buyunca kalıtlandığı gösterildi.

Yani modern sentez yanlış olmasa da, evrimin tüm zenginliğini kapsamaktan uzak gibi görünüyor. Bunun için epigenetik değişikliklerin de hesaba katılarak "genişletilmiş evrimsel bir sentezin" yapılmasının gerekli olduğuna inanılıyor.

Böylece evrimin ışığında yaşamın kendisi, çeşitliliği ve devamı konusu belki daha iyi aydınlatılmış olacak...

Bu cümlemin, evrimsel biyolog ve genetikçi Theodosius Dobzhansky'nin "Evrimin ışığı olmadan biyolojide hiç bir şeyin anlamı yoktur" söyleminden geldiğini bu alanda çalışanlar hemen anlayacaktır. 20. yüzyılda yaşamış olan Dobzhansky'nin çalışmaları evrimde yeni sentez kuramcılarına ilham kaynağı olmuştur.

Evrimin, günümüzün son teknolojisi ile elde edilen bilgi ve bulgularla bir arada alınmasının yaşamın çeşitlenmesi, devamı ve esasen hayat felsefemiz konusunda bizlere geniş ufuklar çizeceği aşikar. Bu konunun ve esasen tüm diğer bilim konularındaki teori ve görüşlerin "dogmatik" ele alınmasının bilimin önünde engeller oluşturduğu bir gerçek.

Bir sonraki yazımda, genetik ve epigenetik aktarımın (kalıtımın) bizi "birleşik bir evrim teorisine" doğru nasıl götürdüğünü ve görüşleri tozlu raflarda unutulan veya çöpe atılan Lamarck gibilerinin fikirlerinin bu yeni akımda nerede olduklarını okuyacaksınız.

Ağaçların üst dallarındaki yaprakları yemek için boynu uzayan zürafalar hikayesi ve sonradan kazanılmış özelliklerin kalıtımı gibi evrimciler tarafından bir ton saçmalık olarak görülen konuları ikinci yazımda okuyacaksınız. Acaba bunlar gerçekten hikaye ve saçmalık mı? 

Bu uzun yazının sonunu görecek kadar sabır gösterdiyesiniz, ikinci yazıyı da okuyacağınıza eminim...

Bilimin değil, paranın önemli olduğu bir dünya: Hastalık saçan kutu kolalar ve sodalar!

Dünyada her yerde paranın bilime galebe çaldığını görüyoruz.

Bir örnek mi istiyorsunuz?

Kutu kola ve soda açacakları...

Açma pulundan tutup, yukarı kaldırdığınızda yırtılan kısım "cumburlop" içeceğin içine giriyor. Ve tabi kapaktaki tozun yanında mikroplar da...

Kafayı yememek elde değil...

21. yüzyılda ciroları milyar dolarları bulan bu büyük büyük firmaların mikroptan, bakteriden, virüsten haberi yok zannedersiniz.

Kimisi günlerce, haftalarca ve hatta aylarca depolarda tutulan bu kutuların üzerinde gezen fare, sıçan ve türlü türlü haşereleri bir düşünün. Onların ayak, ağız ve vücutlarından gelen her türlü mikrop. Bu kutuları oradan buraya taşıyan insanların ellerinden gelen bulaşmalar...

Ne iğrençlik, ne iğrençlik!

Ancak, sermaye bilimin rehberliğini falan takmaz. Yeter ki şirketi ve ülkesi insanların cebindeki son kuruşu da alsın. Onlara hastalık ve ölüm mü getirmiş... Kimin umurunda!

7.5 milyarı bulan insan nüfusu olunca, toplumların vatandaşlarına verdiği değer de bu kadar oluyor sanırım...

Biz bilim insanları bile derslerde mikrop, kontaminasyon vs anlatırız ancak, bu kutuları çoğu zaman silmeden ve hatta açma pulunun üzerinde bir kirlilik var mı yok mu bakmadan açar kafaya dikeriz. "Ayinesi iştir kişinin lafa bakılmaz" özdeyişi bu olsa gerek...

Zenginliğin ve yaygınlığın büyüsüne kapılmak da bu olsa gerek. Dünyada her tarafta varsan ve çok satıyorsan riski kimse görmez ya da görmezden gelir. Çünkü, herkes onu öyle tüketiyorsa, senin çekincen evham olarak kabul edilir...

2016 ABD başkanlık seçimleri

8 Kasım 2016 tarihinde, yani önümüzdeki hafta Salı günü, Amerika Birleşik Devletleri'nde başkanlık seçimi var. Her ne kadar 4 aday yarışıyorsa da, ABD'nin 45. başkanı ya Cumhuriyetçi Partinin adayı Donald Trump, ya da Demokratik Partinin adayı Hillary Clinton olacak. 

Amerika'da Başkan ve Yardımcısını halk seçiyor. 

Ancak, bu bizdeki manada bir seçim değil... 

Halk, başkanı seçecek olanları seçiyor! 

Karmaşık bir durum gibi görünüyorsa aşağıdaki grafik resmin üzerini tıklayınız.

Başkan seçildikleri taktirde, izleyecekleri bilim politikaları hakkında sorulmuş olan 20 soruya başkan adaylarının verdikleri cevapları burada okuyabilirsiniz.