Scientia, Fortitudo et Virtus (Bilgi, Cesaret ve Fazilet)

25 Ekim 2017

Kanser: Metabolik Bir Yeniden Programlama…

Hepatitis C virus model isolated on black background, 3D illustration. A virus consists of a protein coat (capsid) surrounding RNA and outer lipoprotein envelope with glycoprotein spikesKanser hücreleri kontrolsüz ve hızlı çoğalırlar. Bilim dünyasında kanser hücreleri “freni patlamış, gaz pedalı basılı kalmış araba”ya benzetilir. Dolayısı ile depoda yakıt olduğu sürece araba son sürat hızla gider. Tabi, bunu yaparken çevresindeki hücrelere de zarar verir. Ta ki duvara toslayana, yani ölüme sebep verene kadar.
Hızlı çoğaldıklarından dolayı, kanser hücreleri daha çok yemeye ve içmeye ihtiyaç duyarlar. Dolayısı ile kanser hücresine hiç doymak bilmeyen “obez” birşey gibi bakabiliriz. Bu nedenle, kanser hücreleri  çoğalmalarını desteklemek için proteinleri yapan amino asitler, DNA ve RNA’yı yapan nükleotidler ve yağlar gibi hücrenin gerekli yapı taşlarını tedarik etmek için metabolik ayarlamalar yaparlar. 
Normal hücrelerden farklı olarak, kanser hücreleri yüksek seviyede glükoz (kan şekeri) kullanırlar. Normal hücreler oksijen varlığında glükozu tamen parçalarlarken, kanser hücreleri oksijen olsa da olmasa da glükozu kısmen parçalarlar. Oksijen yokluğuna fazla dayanamayan normal hücrelerin tersine, kanser hücreleri oksijensiz ortamda da rahatça büyüyüp çoğalırlar. Hatta kanser hücreleri oksijensiz ortamda daha çok glükoz tüketirler (Warburg Etkisi). 
Kanser hücrelerinin glukozu tam parçalamamalarının tabi bir sebebi vardır: büyümeleri için gerekli maddeleri sağlamak. Dolayısı ile, glükozun kısmen parçalanmasından açığa çıkan maddeler kanser hücrelerin büyümesi için kullanılır. 
Kanser hücrelerinin “metabolizma” dediğimiz yeme-içme, enerji ve yapı taşı oluşturmak için başvurdukları bu yeniden programlama olayını şimdi biraz açalım…
Kanserli hücrelerinin değişik bir metabolizma sergilediği fikri yeni değil…
Bu olay ta bundan nerede ise bir asır önce Alman biyokimyacı Otto Warburg tarafından gösterildi ve dolayısı ile “Warburg Etkisi” olarak da bilinmektedir.  Warburg geliştirdiği kalorimetrik tekniklerle (besinlerin yakılmasından ortaya çıkan ısı ve enerjinin ölçülmesi) tümör hücrelerinde ve normal dokulardaki hücrelerde  enerji üreten iki önemli yolun enerji oranlarını karşılaştırdı. Bu yolaklardan birincisi 6 karbonlu glükozun 3 karbonlu iki piyruvata kısmı parçalanmasını sağlayan ve hücrenin sitozol dediğimiz sıvı kısmında yer alan “glikoliz” yolağıdır.
Glikoliz?
Glikoliz, “şekerlerin erimesi veya bölünmesi” anlamına gelip, şekerlerdeki enerjiyi açığa çıkarma sürecidir. Glikolizde, glukoz (altı karbon şeker) üç karbonlu iki piruvat molekülüne bölünür. Bu yolakta iki molekül ATP (serbest enerji içeren molekül), iki molekül piruvat ve iki molekül “yüksek enerjili” elektron taşıyan NADH üretilir. Glikoliz oksijen olsun veya olmasın meydana gelebilir. Oksijen varlığında, glikoliz hücresel solunumun ilk aşamasıdır. Oksijenin bulunmaması durumunda, glikoliz, hücrelere fermantasyon süreci boyunca az miktarda ATP yapabilmelerini sağlar. Glikoliz, hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir.
İkincisi ise hücrelerde enerji dinamosu olarak rol alan ve enerjimizin (yani ATP’mizin) % 90’ını sağlayan mitokondri denen organelde peş peşe gerçekleşen 3 “hücresel solunum” yolağıdır (Krebs Döngüsü + Elektron transfer Zinciri ve Oksidatif Fosforilasyon). Krebs Döngüsü, glikoliz yolağı ile kısmen parçalanmış ürünün yani piruvatın tamamen parçalandığı bir döngüdür.
Krebs Döngüsü?
Trikarboksilik Asit (TCA) Döngüsü veya Sitrik Asit Döngüsü olarak da bilinen Krebs Döngüsü hücresel solunumun ikinci evresidir. Yediğimiz yiyecek ve içeceklerdeki karbonhidratlar, proteinler ve yağlarda bulunan kullanılabilir enerji esas olarak bu döngü ile salınır. Sitrik asit döngüsü doğrudan oksijen kullanmamasına rağmen, oksijen yokluğunda çalışmaz. Oksijen varlığında glikolizin son ürünü olan 2 adet 3 karbonlu piruvatın her biri mitokondriye taşınır ve orada her bir piruvat birer asetil CoA denen 2 karbonlu enerjetik moleküle çevrilir. Asetil CoA Krebs Döngüsü ile tamamen parçalanır. Her bir asetil CoA’nın parçalanması ile 2 CO2, 3 NADH ve 1 FADH2 ve 1 ATP ortama salınır. Yüksek enerjili elektronları taşıyan NADH ve FADH2 daha sonra bu elektronlarını Elektron Transfer Zincirine aktarır. Böylece NADH ve FADH2’den gelen elektronların transferi ile bir proton gradienti oluşur ve bu gradiyent vasıtası ile daha çok ATP ürteilir (oksidatif fosforilasyon).
Warburg, oksjen yokken normal hücrelerin enerji bakımından zayıf bir yolak olan glikolizi pek yapamadıklarını, kanser hücrelerine bu etkinin görülmediğini ve hatta oksijensizlik durumunda bu hücrelerin glikoliz aktivitesinin arttığını gösterdi. Buna aerobik glikolizis adı verildi.
Bu durum bugün klinikte kanser tümörlerinin işaretelenip belirlenmesinde bile kullanılmaktadır. Hastalara enjekte edilen ve bir glükoz analogu olan flurodeoksiglukozözllikle tümörlerde birikir. Çünkü kanser hücreleri glükozu normal hücrelere göre nerede ise 20 kata daha fazla kullanır. Ancak glükozdan farklı olarak bu analog madde parçalnmaz ve dolayısı ile tümörlerde birikir. PET scan olan pozitron emisyon tomografi cihazı (röntgen gibi bir cihaz) kullanılarak hastanın vücudunda tümör olup olmadığı belirlenir.
pet-scan
“Aerobik glikoliz” genel olarak kanserin 10 işaretinden biri sayılmaktadır. Diğerleri mi?
kanserin-on-temel-ozelligi
Warburg, kanserli hücrelerin işlevsiz mitokondrilere sahip olduğunu ve dolayısıyla enerji için glikolitik metabolizmaya ihtiyaç duyduklarını öne sürdü. Ancak, daha sonra birçok kanser hücresinin mitokondriyal solunumu gerçekleştirebildiği anlaşıldı. Dolayısı ile organeller işlevsel olmalı idi. Ayrıca, mitokondrisi olmayan bazı hücreler (örn, kırmızı kan hücreleri) glikolitik metabolizma ile kanser hücreleri gibi yüksek seviyede glikoz tüketebiliyordu.
Alternatif bir hipotez ise, artan glikolizin kanser hücrelerinin hızlı hücre çoğalması için gerekli olan temel metabolik prekürsörleri sağlamasındaki rolü idi. Örneğin, glikolizin ara maddeleri, nükleotid ve DNA biyosentezi için öncül üreten pentoz fosfat yolunaaktarılabilirdi. Bu ara maddeler ayrıca, nükleotid ve protein sentezi için gerekli olan çeşitli amino asitleri yapmak için kaynak sağlayabilir.
Son yıllarda, kanser hücrelerinin, glikolizin son aşamasını katalize eden, düşük aktiviteli bir piruvat kinaz formu (PMK2) taşıdıkları bulgusu, hücre çoğalmasında glikolitik ara maddelerin kritik rolünü daha da desteklemektedir. 
Glikoliz olan yüksek bağımlılığına rağmen, çoğu kanser hücresi çoğalmak için aktif mitokondriyal solunuma da gerek duyar. Bu, enerjiye olan ihtiyaçtan değil, proteinlerin yapısına girmesinin yanı sıra nükleotid sentezinin bir öncüsü olan amino asit aspartata olan ihtiyaçtan kaynaklanır. Bu nedenle, fonksiyonel mitokondrileri olmayan yani hücresel solunum yapamayan ve de dolayısı ile aspartat üretemeyen kanser hücrelerinin aspartat açlığı çektiği ve sırf bu nedenle öldükleri görülmüştür. Tabi bu durum sadece aspartat için de geçerli değil. Birçok, diğer amino asit ve lipid de mitokondrideki Krebs Döngüsü ara ürünlerinden oluşur ve buradan sitoplazmaya geçerler. 
Kanser hücrlerinde glukozun sadece bir kısmı Krebs Döngüsüne katılır. Geri kalan kısmı laktik asite çevrilir. Dolayısı ile kanser tümötlerinin çoğu bol miktarda laktik asit ürettiğinden, asidik bir çevreye sahiptirler. Son yıllarda kanser hücrelerinin bu asit çevresini hedef alan terapötik yaklaşımlar da bulunmaktadır.
ezgif.com-cropKanserde Metabolik Yolakları Hedefleme
Kanser hücrlerinde yeniden ayarlanan metabolik yolların birçoğu yeni antikanser tedavileri için hedef görevi görebilir.
Metabolizmaya dayalı kanser tedavileri geliştirmeye yönelik ilk girişmler DNA sentezinin bloke edilmesine odaklı idi. Bir vitamin olan folatın uygulanmasının DNA’nın yapı taşları olan nükleotidlerin oluşması için kritik öneme sahip olduğu görüldü. Hatta folat alan hastalarda löseminin (kan kanseri)  şiddetli bir şekilde ilerlediği gözlendi. Sentetik yani hücreler tarafından parçalanmayan folat analogları (anti-folat) kullanıldığında kanserin önlendiği görüldü. Bugün anti-folat ilaçlar (örn., Metotreksat) meme ve kan kanserleri için standart kemoterapinin bir parçası olarak rutin olarak kullanılmaktadır.
Daha en başta kanser hücrelerinin kontrolsüz büyüyüp çoğaldıklarını söylemiştik. Bunun sebebi hücrelerin yeme içmesini düzenleyen ve büyüyüp bölünmesini sağlayan genlerin kanser hücrelerinde mutasyonlarla sıvanmış olmasıdır. Dolayısı ile bu genleri kontrol eden elemanlar (büyüme faktörleri, vs) görevlerini yapamaz.
Örnek mi?
Kanser hücrelerinde insüline tepki olarak glükoz metabolizmasına aracılık eden fosfoinositid 3-kinaz (PI3K) yolağı; Normalde PI3K sinyali yolağı ile insülin hormonu, kas ve yağ gibi dokulardaki glikoz alımını arttırır. Ancak, birçok kanser hücresinde, PI3K yolağının çeşitli bileşenleri (transkripsiyon faktörleri, vs) mutasyona uğramışlardır ve dolayısı ile bu hücrelerde insülinden bağımsız olarak çalışan ve yüksek seviyelerde glükoz alımını sağlayan anormal bir durum vardır.
Kısaca kanser kaostan beslenir! ve normal hücrelerin tersine bu hücrelerin ne yapacağını kestiremezsiniz. Çünkü kanser hücrelerinde yavru ebeveynine, ebeveyni atasına benzemez. Bunun nedeni her yeni doğan bir kanser hücresi farklı mutasyonlar taşır. Bu nedenle kanserler tedaviye belirgin şekilde farklı yanıtlar gösteren farklı tümör tiplerine sahip oldukça heterojen bir hastalıklardır.
Sinyal bileşenlerine ilaveten, metabolik enzimlerin mutasyona uğraması ve doğrudan tümör oluşumuna katkıda bulunabileceğine dair de artan kanıtlar vardır. Örneğin, Krebs döngüsü enzimlerinden süksinat dehidrogenaz (SDH) ve fumarat hidrataz (FH) enzimlerindeki genetik kusurlar nadir görülen böbrek ve endokrin kanserlerine yol açar. Bu enzimleri kodlayan genler klasik tümör baskılayıcılar gibi davranır; bir mutant alel genellikle kalıtsaldır, daha sonra somatik hücrelerde ikincisinde oluşacak bir mutasyon  kanser oluşumuna neden olur. Bu enzimlerin inaktif olması veya hiç olmaması, süksinat ve fumaratın birikmesine neden olur. Bir başka Krebs döngüsü geni, izositrat dehidrogenaz(IDH), bir onkogen (kanser geni) gibi davranıyor; tek bir aleldeki bir mutasyon bile kanser oluşumu için yeterlidir. Ancak burada mutasyon, enzimde aktivite kaybına neden olmayıp, onun işlevini değiştirir:  2-hidroksiglutarat (2-HG) olarak adlandırılan alternatif bir metabolitin sentezine sebep olur.
İnsan serumunda yaklaşık 5000 metabolit bulunur ve farklı kanserler bu metabolitlere farklı bağımlılıklar gösterebilir. Metabolik bozukluklarda metabolit birikimi  sık görülür. Bazı metabolitlerin birikiminin neden toksik olduğu belli değildir. Bu metabolitlerin  (örn., süksinat, fumarat ve 2-HG) birikiminin, normal hücrelerin epigenetik programını bozarak (yani DNA metilasyonunu değiştirerek) kansere neden olduğu düşünülmektedir.
tumor.pngTümör Çevresi
Kanser hücrelerinin yukarıda anlattığımız garip metabolizmasını etkileyen bir diğer önemli faktör, içinde yaşadıkları ortamdır. Hızla büyüyen tümörlerdeki kanser hücreleri oksijen ve besinlere karşı açlık çekerler ve toksik atıklara maruz kalırlar. Bunun nedeni, besin tüketiminde arzın talebi karşılayamaması ve işlevsiz damar yapısının ortaya çıkmasıdır.
Buna uyum için, kanser hücreleri glikolitik enzimleri ve glükoz taşıyıcılarını ve düşük oksijenle ortaya çıkan hipoksi indüklenebilir faktörü (HIF) adı verilen bir transkripsiyon faktörünü oldukça aktive ederler. Kanser hücrelerinin glikolizi esas yolak olarak kullanması, hücrelerin mitokondriyal solunuma ve dolayısıyla oksijene bağımlılığını azaltır.
Düşük oksijen, moleküler oksijen gerektiren metabolik enzimlerin işlevini de etkiler. Örneğin lipid desatürazlar yağ asiti zincirlerini “doymamış” hale getiren karbon-karbon çift bağlarını oluşturmak için oksijen kullanır. Bu doymamış yağ asitleri, hücre zarının kritik bileşenleri olup, onun akışkanlığına ve geçirgenliğine katkıda bulunur. Dolayısı ile tümörlerdeki düşük oksijen seviyeleri, doymamış yağ asitlerinin oluşumunu engelleyerek, doymuş yağ asitlerinin birikmesine sebep olur. Bu da hücre zarının molekülleri etkili taşımasını önler. Bu dengesizliğin üstesinden gelmek için, birçok kanser hücresi ihtiyaç duydukları doymamış yağ asitlerini yerel çevrelerinden, bazı durumlarda yakındaki lipid zengini adipositlerden (yağ hücreleri) transfer edilebilir. Dolayısıyla, kanser hücrelerini öldürmek için düşük oksijen koşullarında lipid satürasyonu (doygunluğu) ve taşımasının hedeflenmesi potansiyel teşkil edebilir .
Klinikte kanser metabolizmasının hedef alındığı bir başka örnek de kendi laboratuvarımızda klonlayıp ürettiğimiz ve kan dolaşımında asparajin amino asitini yıkan bir enzim olan asparajinaz uygulamasıdır. 
Bu konudaki yayınlarımıza buradan bakılabilir: P1P2P3P4P5.
Kanser hücrelerinin genleri mutasyonlarla sıvandıklarından, birçok enzimi yapan genler bu hücrelerde normal işlevsel enzimleri veya proteinleri yapamazlar. Dolayısı ile kanser hücreleri bu enzimler tarafından yapılan maddeleri çevrelerinden almak zorundadır. Bu maddeler kanser hücrelerine iki şekilde sağlanır: yiyecek ve içeceklerden veya normal hücreler tarafından yapılıp kana salınanlar. Çevredeki bu maddeleri ortadan kaldırırsanız, normal hücrelere birşey olmazken (çünkü onlar o maddeleri zaten kendileri yapabiliyor), kanser hücreleri aç kalır.
Yukarıda örneğini verdiğimiz asparajinde de durum budur. Bu amino asit normal hücreler tarafından ihtiyaç duyuldukça yapılır. Çünkü bu hücreler bu amino asiti yapan işlevsel bir asparajin sentaz enzimine sahiptir. Ancak, kanser hücrelerinde bu enzim mutant olduğu için işlev yapamaz ve dolayısı ile asparajin amino asiti sentezlenemez. Kanser hücreleri bu amino asiti çevrelerinden (tümör mikroçevresi) almak zorundadırlar.
Obezite ve insülin direnci genellikle kanser riskinin artması ile ilişkili olduğundan, son zamanlarda metformin ve fenformin gibi antidiyabetik ilaçlar antikanser etkileri olup olmadığı araştırılmıştır. Metformin ile tedavi edilen insanlarda dolaşımdaki insülin düzeylerinde bir azalma olmaktadır. Bilindiği gibi insülin, yukarıda bahsttiğimiz PI3K yolu boyunca kanser hücresi büyümesini ve besin alımını teşvik etmektedir. 
Kanserli hücre metabolizması üzerine yapılan araştırmalar ve halihazırda  kullanılan metotreksat ve asparaginaz gibi ilaçlara dayanan heyecan verici yeni terapötik yaklaşımlar kanser hücrelerindeki metabolik zayıflıkların daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır.

19 Ekim 2017

Hücreyi Anlamak: İnsan Hücre Atlası!

cellatlasHücre. Bir insanı veya başka organizmayı yapan en küçük canlı birimler. Nasıl ki atomu parçaladığımızda madde özelliğini kaybediyor, hücreyi parçaladığımızda da canlılık ortadan kalkıyor. Dolayısı ile Fizikte “atom” ne ise, Biyolojide “hücre” odur.
Ancak, günümüze kadar hücreler üzerinde yaptığımız çalışmalar hep onların parçalanması ve içeriklerinin sağlık ve hastalık durumunda incelenmesine dayandı. Yani, sağlıklı bir hücrenin içeriğini herhangi bir hastalığa sahip aynı tip hücre ile karşılaştırarak neyin veya nelerin yanlış gittiğini öğrenmeye çalıştık. Elde ettiğimiz bilgi ve bulgulara göre hastaya ilaç yazdık ve onun iyileşmesini bekledik. Daha doğrusu bir elbiseyi herkese giydirmeye çalıştık.

Ancak, ne yazık ki, hesaba katmadığımız şeyler vardı… 

Bir kere hücreyi parçaladığımız zaman onu hastalıklı bir duruma sevk ederiz. Hücre veya organizmaları bu çeşit invazif (yıpratıcı) şartlara soktuğunuzda hücreler ani reaksiyon gösterir ve aslında normalde kendilerinde olmayan bir seri davranışa yönelirler. Bunun sonucu hem hasta hem de sağlıklı hücrenin kimyasal ve fizyolojik profili değişir. 

Dolayısı ile “kontrollü deneyler” denen bu araştırmalar sonucu, hücre veya organizmada hastalığın “sebebini” değil, bizim uygulamalarımızdan kaynaklanan “sonucunu” okumuş veya belirlemiş oluruz. Diğer bir söyleyişle, hücreye uyguladığımız muamele sonucu ortaya çıkan değişikliklere karşı ilaç veya diğer tedavileri uygularız. Yani oldukça “absürd” bir durum.

Şimdilerde bu durum değişmek üzere… Nasıl?

Hücreyi parçalamadan, onun canlı haline bakarak nelerin yanlış gittiğini anlamaya dayalı “hücre global atlası”nı kullanarak. Bunu bir çeşit Google Haritaları veya Google Eearth uygulamalarına benzetebiliriz: topolojiye (yer küre) yukarıdan bakıp, yakınlaşarak tüm bileşenlerini (sokak, cadde, bina, park) ayırt etme.

Peki İnsan Hücre Atlası nasıl çıkarılacak?

Tamamen disiplinler arası bir çalışma ile. Bugüne kadar hücre, gen, metabolitler hakkında tüm bildiklerimiz ve bileceklerimizin anlaşılabilir bir şekilde bir araya getirilmesi ile. 

Böylece, sağlıklı bir dokuyu yapan hücre ve hücrelerin tam bir resmine sahip olacağız. Bu resme bakarak hasta doku veya organda nelerin yanlış gittiğini anlayacak ve ona göre bir yaklaşım içine gireceğiz. 

Ancak, söylemesi kolay olsa da, bunu yapmak zor olabilir.
(Büyütmek için resmin üzerini tıklayınız)
Bir canlıdaki, örneğin insandaki hücre sayısı trilyonlarla ifade edilmekte (kırmızı kan hücreleri hariç 20 trilyon). Ancak şansımıza, çeşit olarak vücudumuzda 200 kadar çeşit hücre var (sinir hücresi, deri hücresi, kan hücreleri, kas hücreleri, vs). Fakat, ne yazık ki, bu 200 kadar hücre ana tip hücreler. Bunların her birinin 100’lere varan alt tipi olabiliyor ve bu alt tipler yapı ve işlev olarak biri birinden dramatik biçimde farklı olabiliyorlar. 

Örneğin sadece retinamızda (gözümüzün ışığa duyarlı ve üzerinde görüntü oluşan kısmı) 100’lerce çeşit nöron (sinir hücresi) bulunmakta. Bundan da daha karmaşığı bağışıklık hücrelerindeki çeşitliliktir.

Şimdi meselenin karmaşıklığı sanırım daha iyi anlaşılmıştır.

Hücrenin bütünlüğünü sağlayan genetik ve biyokimyasal işleyişin bu şekilde hücre seviyesinde anlaşılması, kanserden tutun şeker hastalığı ve şizofreniye kadar birçok karmaşık hastalığın daha iyi anlaşılmasına ve uygun kişiye özgü ve hassas tedaviler sunulmasına imkan tanıyacaktır. 

4 Ekim 2017

2017 Nobel Bilim Ödülleri: Kimya Ödülü

nobel-prize-chem-20172017 Nobel Kimya Ödülü birkaç saat önce belli oldu. İsimleri duyduğumda bunlar da kim dedim! Çünkü Kimya ödülüde genellikle biyologlara veriliyor. Geçen yıl bu ödülü alan Aziz Sancar bir biyolog…
Ödülün verildiği konuyu öğrendiğimde, bu üç bilim insanının adını daha önce hiç niye duymadığım ortaya çıktı. Çünkü ödül kimya, biyoloji ve tıp alanlarından çok fizik hatta mühendislik alanı gibi duruyor. Üstelik bir keşif değil bir icat. Nobel bilim ödülleri icatlara değil, keşiflere verilir.
Neyse lafı uzatmazsak, ödül “Biyomoleküllerin (protein, enzim, DNA, RNA, ve hatta virüs ve hücre gibi yapıların) üç boyutlu yapısının nasıl olduğunu detayları ile ortaya koymasını sağlayan dondurmalı elektron mikroskobunu” keşfeden üç bilim adamına verildi.

Bu yıl verilen Nobel Kimya Ödülü için bir Infografik:

Ödül sahiplerinden ikisi Avrupa’dan, biri ise Amerikalı: Jacques Dubochet (Lozan Üniversitesi, İsviçre), Richard Henderson (MRC Laboratory of Molecular Biology, İngiltere) veJoachim Frank (Columbia Üniversitesi, New York).
Bu ödülle Avrupalılar da biraz ödüllendirilmiş oldu. Çünkü, bundan önce açıklanan Tıp ve Fizik ödüllerini Amerikalılar kazandı. Yani, skor şöyle; Amerika 7: Avrupa 2
İşin ilginç yanı bu yıl bilim ödülleri olan Fizik, Kimya ve Tıp ödüllerini üçer kişinin paylaşmış olması. Ödül aynı ödül ancak paylaşılan para eşit olmayabiliyor. Örneğin bu yılın Tıp ve Fizik ödüllerinin yarısı bir kişiye diğer yarısı ise iki kişi arasında paylaşıldı. Bugünkü kimya ödülü ise yukarıdaki bilim adamları arasında 3 eşit parçaya bölündü. Ödülün yaklaşık 1 milyon dolar olduğu düşünülürse, her birine 300 bin doların üzerinde para düşüyor.
Eh, “zenginin malı zügürtün çenesi” derler. Esas olan ise ödülün, sahiplerinin adını altın harflerle bilim literatürüne ve ders kitaplarına yazdırarak onları ölümsüzleştirmesi…
Bir sonraki yazım bu yılki Nobel bilim ödülleri ile ilgili olacak…

3 Ekim 2017

2017 Nobel Bilim Ödülleri: Fizik Ödülü


Nobel-Physics-2017.png

Bu yılki Nobel Fizik Ödülü biraz önce açıklandı. Konu: Çekim dalgalarının keşfi. Nobeli paylaşanlar 3 bilim adamı: Ödülün yarısı Rainer Weiss, diğer yarısı ise Barry C. Barish ve Kip S. Thorne arasında paylaşılacak.
Bana göre başka bir spekülatif Fizik Ödülü. Daha iki yıl dolmadan ve yine bana göre henüz tam kanıtlanmayan bir konuya verildi. Bu konuda o zamanlar yazdığım bir yazıyı burada okuyabilirsiniz.
Her ne ise…
Rainer Weiss, Massachusetts Institute of Technology (MIT)’de fizik profesörü. Barry C. Barish ve Kip S. Thorne ise California Institute of Technology (Caltech)’de fizik profesörleri. Yani iki ezeli rakip üniversite bu yıl Fizik Nobel’ini paylaştılar.
Bu yıl Nobel Fizik Ödülünün verildiği konuyu anlatan bir infografik:
Fizikçi olmadığım için daha fazla yorum yapmayayım. Ancak, MIT Fizik Bölümünde şimdi aynı koridorda iki Nobel Ödüllü Fizikçi olacak:
1381500933022619300
Ben ve Franck Wilczek, 2004 Nobel Fizik Ödülü sahibi MIT profesörü. Yer. Harvard oditoryumu, 2010.
Yarın açıklanacak Nobel Kimya Ödülü'nü bekleyelim. favorim: CRISPR-Cas9 gen ve genom edit etme aracı.

2 Ekim 2017

2017 Nobel Bilim Ödülleri: Fizyoloji ve Tıp Ödülü


Gün itibarı ile Nobel Tıp ve Fizyoloji ödülü belli oldu. Ödülün sahipleri: Jeffrey Hall, Michael Rosbash ve Michael Young “organizmaların 24 saatlik gece-gündüz algısında uyum sağlamasına yardımcı olan sirkadiyen ritmlerin (biyolojik saat) moleküler temellerini” keşfettikleri için ödüle layık görüldüler.
Jeffrey Hall ve Michael Rosbash Amerika’nın Massachusetts eyaletindeki Brandeis University’de bulunuyorlar. Michael Young ise (eğer bir Amerikan futbolcusu ile karıştırmıyorsam) adını çok duyduğum bir isim ve New York’taki Rockefeller University’den.
İsveçte ödül açıklandığında Amerikalılar henüz tatlı uykularında idiler. Çünkü raştırmacıların üniversitelerinin websayfasına baktığımda henüz hiç bir haber yok! Yarına harika bir haberle uyanacakları kesin. Çünkü, Nobel Ödülleri akademik sıralamalarda göz önüne alınan en önemli kriterlerin başında geliyor. Sahibine para (adam başı 313 bin dolar) ve ün, kuruma akademik ranking!!!
Konu ile ilgili olarak ışığın vücudumuz üzerine olan etkisi konusunda yazdığım bir yazıyı burada okuyabilirsiniz.
Bu yıl verilmiş olan ödül konusunda Aziz Sancar’ın da çığır açıcı çalışmaları vardı. Doğrusunu söylemek gerekirse, bu yıl Nobel’in verildiği konuyu görünce acaba geçen yıl aldığı Nobel Kimya Ödülüne ilave olarak Aziz Sancar bu yıl da Nobel Tıp ve Fizyoloji Ödülüne mi layık görüldü diye bir heyecan da beni sarmadı değil. Böyle olsaydı Nobel Ödülü tarihinde bir ilk yaşanacaktı. Her neyse…
press-figure3press-figure1
Bu yılki Nobel Tıp ve Fizyoloji Ödülünün infografiği:

Yarın (Salı) Nobel Fizik, diğer gün de (Çarşamba) Nobel Kimya Ödülleri verilecek. Onların da sahipleri ve konuları belli olunca, yapılan buluşların önemi, bilime ne kattıkları hakkında bir yazı beni bekliyor olacak…

26 Ağustos 2017

The Reason Stick: Modern Science Map

The Reason Stick: Modern Science Map: 500 Years of Science, Reason & Critical Thinking via the medium of gross over simplification, dodgy demarcation, glaring omission and a ...

22 Ağustos 2017

Prof. Dr. Ömer Munzuroğlu'nun vefatı ve Fırat Üniversitesinin ayıbı!

30 yıllık emeğe karşı 3 cümle yazamamak! 

Aşağıdaki duyuru Fırat Üniversitesinin anasayfasından:

omer2
Resmin üzerini tıkladığınızda ne beklersiniz?

Ömer'in bir ömür emek verdiği Fırat Üniversitesindeki geçmişini, başarılarını ve varsa yönetimin Ömer hakkındaki birkaç sözünü...

Heyhat! Nerede üniversitelerimizin o entelektüel düzeyi!

Yukarıda ilanlar arasında Ömer kardeşimin resmini tıkladığınızda, aşağıdaki gibi biraz daha büyük ama içerik olarak boş bir sayfa ile karşılaşıyorsunuz.

omer
Siyasetçilerin önünde iki büklüm olup, 5 dakikalık görüşmelerini 5 sayfa ile topluma sunan yöneticilere "kızmak" değil sadece "acımak" gerekir. Demek ki, evrensel kentler olan üniversiteler onlar için bu anlamın çok dışında bir anlama sahip: lokal, içine kapanık, sahibinin sesi ve sonuna kadar siyasete bulaşmış...


Umarım üniversitesi onun adını en azından bir toplantı salonu veya laboratuara vererek onu mutlu eder.


Sevgili arkadaşıma tekrar dönersek...

Sevgili arkadaşım ve kardeşim Prof. Dr. Ömer Munzuroğlu geçen Çarşamba (16 Ağustos 2017) ani bir kalp rahatsızlığı sonucu vefat etti. Allah rahmet eylesin, mekanı cennet olsun.

Ömer sadece Elazığ veya Fırat Üniversitesi tarafından değil, Türkiye'deki tüm biyoloji camiası tarafından tanınan bir akademisyendi. Final Dersanelerinden geçmiş herkes onu tanırdı. Çünkü, sahibi bu dersaneyi kurduğunda onun ilk eğitimcilerinden biri Ömer'di. Final Biyoloji dergisi ve kitapçıklarının esas yazarı idi.

Baskil merkez camisine ve bahçesine ve mezarlığa sığmayan insan kalabalığı, onun ne derece sayılıp sevildiğini gösteriyordu. Ah kardeş ah...

Kendisi ile aynı dönemde (1984) Fırat Üniversitesi Biyoloji Bölümünden mezun olduk. Çalışkanlığı ve zekası ile o hem Bölüm birincisi ve hem de Fakülte birincisi olarak mezun oldu.

Ömer başarılı bir araştırmacı ve hoca idi.

Ömer Munzuroğlu 1980'lerin ortasında Fırat Üniversitesinde Araştırma Görevlisi olarak başladı. Master, doktora, akademik hayat ve 30 yılı aşan bir hizmet. Kendisi ile 3 adet yayın yaptım. Bunlardan bir tanesi an itibarı ile 300'ün üzerinde atıf almış bulunuyor.

Bana hep takılır ve "Hikmet Amerika'da 7 yıl kalmış da olsan sen benim için Baskil Cumhuriyetinden bir .... kardeşimsin" derdi. Ben de "eyvallah aynen öyle" derdim.

Mekanın cennet olsun canım kardeşim...

Facebook sayfasından:

Ömer Munzuroğlu

November 20, 2013 ·
Ne Yaparsan Yap....
Nasıl Yaşarsan Yaşa....
Fakat,
Gülebilmek için birini 'AĞLATMA'
Çıkarların için kimseyi 'SATMA'
Yine 2013'ten sonra pek bir paylaşım yapmadığı Facebook sayfasından bazı fotoğraflar:









7 Ağustos 2017

Gevrek embriyolar!

Geçen hafta başında ilk kez genetik kusuru olan insan embriyolarının düzeltildiği ve embriyoların canlılığını ve gelişmesini devam ettirdiği haberi sadece bilim dünyasında değil, normal ve anormal medyada da şu an fırtınalar koparıyor...



Önce embriyo nedir bir bakalım! Aşağıdaki resimde kocaman turuncu yumak şeklindeki yapı annemizin "yumurtası" ve 23 kromozomu var. Mavi bir ipe benzeyen kuyruğu ve firkete gibi görünen başı olan yapı ise babamızın "spermi" ve onun da 23 kromozomu var. Sperm yumurtaya içeriğini ve 23 kromozomunu aktarınca "döllenme" meydana geliyor (46 kromozomlu bir hücre). Bu hücreye "zigot", biraz ileri aşamasına "embriyo" deniyor (zigottan sonraki 4. gün ile 8.hafta arasındaki gelişme aşaması). Bu dönemden sonra başlayıp bebek doğumuna kadar geçen süredeki canlıya da "fetüs" deniyor. İşte hepimiz bir tek hücrenin (zigot) geometrik bölünerek (1-2-4-8-16-32-64-........gibi), ergin bir insanı (yaklaşık 100 trilyon hücre) oluşturduğu kusursuz ve hassas bir sistemin ürünleriyiz (Konuyu daha fazla uzatmadan kromozomlar, döllenme, vb konulardaki bir yazımı burada okuyabilirsiniz).
sperm egg embryo ile ilgili görsel sonucu
embryos full
İki ve dört hücreli insan embriyoları [8 hücreye kadar hücrelerin hepsi birbirine benzer (totipotent). Sekiz hücreden sonra ise hücreler farklılaşır: Hangi tarafın baş, hangi tarafın karın, hangi tarafın uzuvları yapacağı yavaş yavaş belli olur ve böylece vücut bölgesini, doku ve organları oluşturmak üzere hücreler programlı bir şekilde bölünür. Sonuç: bizim gibi tam bir canlı organizma!]

Son 3-5 seneden beri bilim dünyasında fırtınalar koparan bir metot olan CRISPR-Cas9 gen veya genom düzeltme aracını bilim dünyasında duymayan olmamıştır (CRISP İngilizce'de "gevrek" anlamına geliyor!). Bu kadar yeni bir buluş ve arkasından gelen 1000lerce labdaki uygulamalar herkesin dilinde. Bu önemli konuda daha önceki yazılarımı burada, burada, burada, burada ve burada okuyabilirsiniz. Neyse, konumuza dönersek...
Yukarıdaki çalışma ile tek genle geçen hastalıklardan;
  • solunum ve sindirimi etkileyen sistik fibroz (veya bazen kistik fibroz da deniyor),
  • sinir ve dolayısı ile beyin işlevinin bozulmasına sebep olan Huntington hastalığı,
  • vücuttaki fazla fenilalanin amino asitini diğer faydalı ürünlere çeviren bir enzimin (fenilalanin hidroksilaz) eksiklik ya da fonksiyon kaybından kaynaklanan fenolketonüri hastalığı,
  • vücudumuzun her yerine oksijen taşıyan bir protein olan kırmızı kan hücrlerimizdeki hemoglobin proteinindeki tek bir amino asit değişikliğinden kaynaklanan orak hücre anemisi,
  • hemofili (kanın pıhtılaşması problemi), telasami (akdeniz anemisi), progeria (erken yaşlanma) gibi bir seri genetik hastalığın önüne geçilmesinin mümkün olabileceği düşünülüyor.
Ancak, geçen hafta başında yapılan çalışmada bir başka hastalık hedef alındı ve embriyo hücrelerinde CRISPR-Cas9 kullanılarak bu hastalığa sebep olan gen düzeltildi. Hastalık genç atletlerde kalp kaslarının kalınlaşmasına ve sertleşmesine dolayısı ile kalple ilgili rahatsızlıklara neden olmakta. Buna sebep olan genin adı MYBPC3 (kardiyak miyozin bağlanma proteini C). Araştırmacılar ilk kez embryolarda bu gendeki bir nokta mutasyonu CRISPR-Cas9 sistemini kullanarak normal embriyo hücrelerinin geliştiğini gösterdiler. Ancak bu embriyoların daha fazla gelişmesine izin verilmedi ve imha edildiler. (Etik meseleler!!!). Peki bu çalışma bize neyi gösteriyor??? Yakın bir gelecekte bu ve benzer tekniklerin mükemmelleştirilmesi ile annemizin yumurtası babamızın spermi ile döllenir döllenmez bu tür hastalıklar hatta belki şeker vb daha karmaşık hastalıklar bile düzeltilebilecektir.  Ancak, bu uygulamaların dizayn edilmiş (ısmarlama) bebekler için ve daha diğer bir ton iyi veya kötü amaç için kullanılması toplumu ve dünyamızı Bunlar cevaplanması gereken zor sorulardır ne yazık ki....

25 Mayıs 2017

Başarıyı Köreltmek: Ev Ödevleri!

home-workDaha önceki bir yazımda okulların başarıyı nasıl körelttiğini ve toplumları okuma, düşünme ve yaratıclığa karşı adeta nasıl allerjik yaptığını yazmıştım: Başarıyı Köreltenler: Okullar!
Öğrencilerin konuları anlama, yorumlama ve verilen problemi çözme ve yaratıcı becerilerini ölçen PISA testinden de burada ve burada bahsetmiştim.
Bu yazımda eğitim kalitesinde ve PISA testlerinde dünya ülkelerinin en tepesinde olan Finlandiya’nın bu başarısındaki çarpıcı bir ipucunu vereyim:
Öğrencilere EV ÖDEVİ vermemek!ev-odevi
Doğru okudunuz… Finlandiya’da öğrencilere ev ödevi verilmez. Haftalık ders saati ise en fazla 20 saat. Yani, günde 4 saat.
Peki biz dahil çoğu ilkede ev ödevi (home work) niye verilir?
Cevap: Öğrencileri başından savmak için.
Hem öğretmenlerin hem de velilerin işine gelir bu gaddar! durum. Öğretmenlerin işine gelir çünkü saatlerce ödevle cebelleşen çocukların ağızlarını açıp bir yorum yapacakları enerjileri kalmaz. Anne ve babanın işine gelir çünkü çocuklar mahkumlar gibi odalarına kapanır ya da kapatılır ve böylece ayak altında dolaşıp babanın maç seyretmesi, annenin pembe dizi izleme zevkine maydanoz olmazlar.
Bir kere “ödev” sözcüğü bile öğrencileri eğitimden soğutmak için yeter de artar bile. Neyi niçin öğrendikleri konusunda en ufak bir fikri olmayan öğrencileri, evlerine gönderirken onlara boğuşup duracakları bolca ödev vermek onların eğitimine vurulacak en büyük darbedir: okuldan çıkarken bir sonraki gün getireceği ödevi düşünen asık suratlı ve mutsuz öğrenciler…
Öf dedirten ve hiç bitmek bitmeyen ödevler… Bugün yaz yarın boz cinsinden bir ton saçmalık, bugün ezberle yarın unut cinsinden bir ton rakam, ifade ve formül…
Bu eğitim sistemini şuna benzetebilirsiniz: Bir şehrin telefon rehberini, yabancı bir sözlükteki tüm sözcükleri veya sayıların logaritmasını çocuklara ezberletmek. Bilgisayar, hesap makinesi, akıllı telefonlarla dijitalize olmuş dünyamızda bunların pratikte kime faydası olacak?
Sonuç: Okuldan eve gelip gün yüzü görmeyen (dolayısı ile vücuttaki vitaminleri eksik), arkadaşları ile çıkıp bir oyun oynamayan (hareketsizlikten obez olmuş), konuşmayan ve dolayısı ile anlama ve yorumlama becerileri dumura uğramış, sağlıksız ve sadece öğretilen ezbere hastalıklı bilgiye mahkum edilmiş beyinler…
Webster sözlüğündeki 1 milyon İngilizce kelimeyi öğrencilere ezberletmekle onların İngilizce konuşup anlayabileceğini mi düşünüyoruz?
O zaman önce biz eğiticilerin adam gibi bir eğitim alması gerekir…