Hazır ALS Buz Sepeti Mücadelesi, Türkiye’de de başlamışken, size ALS hastalığından ve bu hastalık üzerine olan doktora çalışmalarımdan biraz bahsetmek istedim. "Genetik seçmeli miyim" ve "Genetik seçenlere tavsiyeler" yazılarımda söz verip yazamıyordum. Aslında bu yaptığım araştırmaları yayımlandıktan sonra daha ayrıntılı yazacaktım. Fakat Northwestern Üniversitesi’nde ALS çalışan Dr. Hande Özdinler, bize kendini kısaca tanıtabilir misin, çalışmalarından bahseder misin deyince, oturdum yazdım. En kısa bu kadar anlatabildim. Kusura bakmayın.
Sonradan eklenti: Bu yazının kısa halini Işıl Öz’ün söyleşisinde (burada); ses kaydını Bilim Kazan’ında (burada) bulabilirsiniz.
ALS nedir?
ALS (Amiyotrofik Lateral Skleroz), motor sinir hücrelerinin dejenerasyonu ile tanımlanan ölümcül bir hastalıktır. Hastalık taa 1869 yılında Jean-Martin Charcot tarafından isimlendirilmiştir. Jean-Martin Charkot, hastalarında otopsi sırasında, omuriliğin yan kısımlarında gördüğü sertleşmeler sonucu bu ismi vermiştir. Aşağıda sunumlarımın birinden aldığım bir resimde hastalığın adinin açıklamasını görebilirsiniz.
Hastalığın diğer isimleri Amerika’da Lou Gehrig’s Disease, İngiltere’de Charcot Disease ya da Motor Neuron Disease’dir. ALS hastalığı kendini, hastanın tek taraflı olarak kolunu ya da bacağını hareket ettirmede sorun yasamasıyla belli eder. Sebep bu sorunlu bölgelerdeki motor sinir hücrelerinin, yani kaslarımızı oynatmaktan sorumlu sinir hücrelerinin, dejenerasyona uğramaya başlamasıdır. Dejenerasyona uğrayan motor sinir hücresi, kastan başlayarak, beyne ya da omuriliğe doğru geri çekilmeye ve ölmeye baslar. Hastalık ilerledikçe motor sinir hücresi kaybı tüm vücuda yayılır. Örneğin diyafram da bir kastır, nefes alış-verişimizi sağlar. Hasta bu bölgedeki motor sinir hücrelerini kaybettiğinde nefes alamaz ve solunum cihazına bağlanmak zorunda kalır. İste buz kovası mücadelesini başlatan ALSA ve Türk ALS Derneği (Tam ismi ALS-MNH Derneği) gibi organizasyonlar, bu hastaların ihtiyaçlarını karşılamak için yardım eder, onlara solunum cihazı gibi aletler verir. Hayatlarını birazcık da olsa kolaylaştırmaya çalışırlar. Maalesef, bu hastalık genelde çok hızlı ilerler. Teşhis konulan bir hastanın ömrü ortalama 3-5 sene kadardır. (İstisnalar, hastalığın yavaş ilerleme durumları, mevcuttur. Örneğin ünlü fizikçi Steven Hawking bu hastalık ile 25 seneden fazladır yaşamaktadır.) Bence bu hastalığı, diğer bütün sinir hastalıklarından ayıran ve kötü yapan en önemli nokta bu hastalık sırasında bilincinizin yerinde olmasıdır.
Bu hastalık neredeyse iki yüzyıl önce tıp yayınlarında yerini almış, daha hala bir ilacı yok mu?
Maalesef, ALS için FDA’in onayladığı sadece bir ilaç vardır: Riluzole. Bu ilaç da hastaya ancak bir kaç ay ömür kazandırabilir ve bir çok yan etkisi vardır. O zaman bu hastalığın çok yaygın olmadığını düşünebilirsiniz haklı olarak: iki yüzyıl önce bulunmuş ve sadece 1 etkisiz ilacı mevcut. Yanılırsınız. Bu hastalık erişkin başlangıçlı motor sinir hastalıklarından en yaygın olanıdır. Her sene Amerika’da 5000 kişiye bu hastalık teşhisi konur. Bu rakam aslında hastalığın kötülüğünü düşününce çok, ama ilaç şirketlerinin kara geçmesine yetecek kadar da çok değil, bir kanser hastalığı kadar yaygın değil mesela. Dolayısıyla ilaç şirketleri ilgilenmiyor, devletler zaten araştırmalara yatırdığı paraları kısıyor, Türkiye’de TÜBİTAK doktorasını bile almamış insanlardan oluşuyor ve Kuran okumanın bitkiler üzerine etkisi gibi saçma sapan şeylere para yatırıyor. Bizim gibi araştırmacılara sadece yardımsever insanlar (Örneğin Kıraç vakfı, Boğaziçi Üniversitesinde ALS laboratuvarı (NDAL) kurdu ve hala finansal anlamda destek oluyor.) ve ALS dernekleri yardımcı oluyor. (Örneğin benim araştırmalarım, ALS buz kovası çalışmasını başlatan dernek ALSA tarafından finanse edilmekte.)
Buz sepeti mücadelesi ile toplanmış para ve bu sene bilimden kısılan paranin karşılaştırması, ekteki makalede çok güzel anlatılmış.
Huffington Post : Raised More Than $13 Million -- Meanwhile, Medical Research Has Been Cut By Billions
Peki bu iki yüzyıl içinde hiç mi bir şey yapılmamış ALS hastalığı için?
Tabi ki yapılmış. Dünyanın her yerinde bir çok bilim insani bu hastalık üzerine çalışır. Yapılan tüm araştırmaları biyolojik bilimler için yapılmış Google benzeri bir arama motoru (Pubmed) üzerinden görebilirsiniz. Aşağıda Pubmed'e “ALS” yazdığınızda çıkan sonucu paylaşıyorum:
Her sayfada 20 makale ve 874 sayfa var ki Pubmed'in arama algoritması pek iyi değil. Normalde bundan çok çok daha fazla yayın var. “Results by year/// Sonuçların yıllara göre grafiğinden görebileceğiniz gibi sadece 2013 yılında 1341 makale yayımlanmış ALS üzerine.
Bu tüm ALS makalelerinin özetini ben sunumlarımda şu şekilde anlatıyorum:
ALS'den çıkan okların gösterdiği mekanizmalar hücre içinde normalde tıkır tıkır isleyen şeyler. Biri hücreye enerji sağlıyor, diğeri diğer sinirlerle iletişime geçmesini sağlıyor, biri yardımcı hücre olarak sinirleri onarıyor vs. ALS’de buraya bir kaçını yazdığım mekanizmaların biri ya da hepsinin sebep olduğu ileri sürülüyor makalelerde. Fakat bu bilgilerin çoğu otopsi sonuçlarından geliyor. Otopsi aşamasına gelmiş hasta da hastalığın son aşamalarını temsil ediyor. Yani otopsi yapılan hastanın motor sinir hücresinde bir şey ters gidiyor, o başka şeyin ters gitmesine sebep oluyor. Bu arada bir yerde hastaya ALS teşhisi konuyor. Sinir hücrelerinde ters giden şeyin etkisi git gide büyüyor. Hasta otopsi aşamasına geldiğinde zaten her şey bir kıl yumağına dönüşmüş oluyor. Resimde gördüğünüz gibi bir çok şey ters gidiyormuş gibi gözüküyor. Fakat hastalığın nereden başladığı gizemini koruyor.
Peki ALS gibi “karmaşık” hastalıkların başlangıç noktasını nasıl bulabiliriz o zaman?
Bu noktada ailesinde bu hastalık olanlar çok işe yarıyor. Ailede hasta olan ve olmayan bireyler taranarak, hastalığa sebep olan gen bulunabiliniyor. ALS hastalarının sadece %10'u ailesel ALS geçmişine sahip. İste benim çalıştığım SOD1 (Superoxide Dismutase 1) geni bu şekilde aile ağacı çalışmaları ile ALS'ye bağlanıyor. 1993 yılında, bu gen üzerinde bulunan nokta mutasyonlarının ALS’ye sebep olduğu bulunuyor.
Hastalığa sebep olan gen bulunduktan sonra o hastalık nasıl laboratuvarda çalışılıyor?
Takdir edersiniz ki insanlar üzerinde yapacağınız deneyler çok kısıtlı. Hem etik olarak, insanların beynini/omuriliğini açıp bakamazsınız, hem de onlara hastalık verip çalışamazsınız. Etiği bir kenara bırakalım, diyelim ki insanları hasta yaptınız çalışmak için. Yine de ne oluyormuş bitiyormuş diye görmenize ömrünüz yetmez. Dolayısıyla bir hastalığın başlangıç aşamalarını çalışmak için laboratuvarda kullandığımız hayvanlar büyük yardim sağlar.
Hastalar genin tespiti dışında araştırmalara hiç mi fayda sağlamaz?
Yeni geliştirilen teknikler sayesinde sağlar.
Hastanın hastalık yaratan geni tespit edilir. Yeni bir gen ise, yeni ipuçlarını beraberinde getirir. Dolayısıyla Türk doktorların üşenmeyip, tüm hastalarını genetik teste tabi tutmaları araştırmacılar için çok ise yarayacaktır.
Yeni jenerasyon dizileme ve array teknikleri ile hastanın tüm DNA koduna, RNA koduna ve protein popülasyonuna bakılabiliniz. (Mesela TÜBİTAK para verse böyle şeyler yapılabilinir.) Bu hastalık ne gibi mekanizmaların bozulmasına sebep oluyor, ne gibi ilaçlar deneyebiliriz gibi sorulara ipuçları sağlar.
Hastadan alınan kandan ya da deri hücresinden, kök hücreler yapılıp, bu kök hücreler, ilgilenilen hücre tipine dönüştürülüp laboratuvar ortamında çalışılabilinir. iPSC teknolojisi diye bakarsanız daha çok bilgi elde edebilirsiniz. Bu teknoloji 2006 yılında Yamanaka tarafından geliştirildi ve kendisine 2012 yılında Nobel ödülünü kazandırdı. Su an bir çok bilim adamı bunu çalışmakta, hastalardan doku toplamaktadır. Türkiye’de henüz doku bankası bulunmamakta fakat son yapılan Suna Kıraç ALS toplantısında doku bankası kurulması üzerine ilk konuşmalar başlatılmıştır. Tabi bu iPSC teknolojisi de yeni bir teknolojidir. Bir çok eksiği vardır. Hücreler, vücutta ve laboratuvar ortamında ayni davranmazlar. Tabaktaki tüm hücreleri bir anda ilgilenilen hücre tipine, mesela motor sinir hücresine, dönüştürmek mümkün değildir. Ancak daha çok kişi bu konu üzerine çalıştıkça eksikler daha çabuk kapanacaktır. Türkiye’de de bir yerden bu çalışmalara başlama gerekliliği aşikârdır.
Özet geçmek gerekirse, bir hastalığı çalışmak için hastalardan gelen bilgilerden yola çıkarak, laboratuvarda o hastalığı modellediğimiz hayvanlara ihtiyaç vardır.
Burada sunu da belirtmek isterim: Laboratuvarlarında genel biyoloji çalışan, bir hastalık üzerine yoğunlaşmayan bir çok grup vardır. Bunlar biyoloji okumamış insanlara ilk bakışta gereksiz gelebilir. Ancak bizim kullandığımız teknikleri asil geliştiren “genel biyoloji” çalışan laboratuvarlardır. TÜBİTAK gibi kurumların, araştırma parası verirken bu tip durumları göz önüne alması gerekir. Bilim bir bütün olarak ilerler.
Simdi benim çalıştığım ALS genine geri dönelim. SOD1 proteini nedir, ve geni mutasyonlu olduğunda nasıl ALS’ye sebep olur?
Öncelikle kısaca gen (DNA’nın RNA kodlayan bölümleri), RNA ve protein kavramlarına hızlıca değinmek istiyorum. Bildiğiniz gibi bizim genetik kodumuz DNA seklinde bize aktarılmış. Hücre içinde bu kodlar protein olarak işlev görür. Peki ortada kalan RNA nedir derseniz, DNA protein yapabilmek için kodlarını RNA seklinde taşır. Niye aracıya ihtiyaca duyar ki diye sorarsanız, aracı kullanmak bir çok kontrol mekanizmasını beraberinde getirir. Ayrıca bir genden bir çok RNA, bir çok protein üretilebilmesini sağlar. Yani SOD1 geni hastalarda mutasyonlu olduğunda, SOD1 RNA’sı da mutasyonu üzerinde bulundurur, SOD1 RNA’sının kodunu taşıdığı SOD1 proteini de. Ama hastalığa sebep olan genelde ya SOD1 proteinin isini görememesidir ya da mutasyon yüzünden hücreye zarar vermesidir. Siz hastalığa DNA aşamasında da müdahale edebilirsiniz, RNA aşamasında da, Protein aşamasında da.
Simdi SOD1 proteinine baktığımızda çok genel işlevi olan bir protein. Kendisi bir antioksidan. Her hücremiz enerjisini üretebilmek için mitochondria adli yapılara sahip. Bu yapı enerji üretirken, superoksitler (yaslanmamiza sebep olan, hücreye, DNA’ya zarar veren şeyler) açığa çıkarır. SOD1’in görevi sitoplazmadaki bu zararlı superoksitleri yok etmek. Genel görevinden çıkarabileceğiniz gibi, SOD1 hücrelerimizde en yaygın bulunan proteinlerden biri. Aklınıza gelebilecek bütün hücrelerimizde bulunur. Toplam sitoplazma proteinlerinin %1’ini oluşturur, diğer proteinlere nazaran çok minik olmasına rağmen. Fakat nasıl oluyor da ALS hastalarında bu protein mutant şekilde üretildiğinde sadece ve sadece motor sinir hücreleri ölüyor? Madem SOD1 her hücrede var, neden bütün hücreler ölmüyor? İste bu ALS çalışanların kafasında dolasan en büyük sorulardan biri bu. Kimse henüz tam sebebini bilmiyor.
Diğer SOD1 ile ilgili ilginç bir konu, SOD1 mutasyonlu hastalara baktığımızda, bu mutasyonun neredeyse protein üzerindeki her bölgede olabileceğini görüyoruz. SOD1 antioksidanları temizleme isini, üzerinde bulunan bakir ve çinko iyonları sayesinde yapar. Fakat gelin görün ki, hastalarda sadece bakir ve çinkoyla temas eden bölgeler değil, herhangi bir bölge mutasyon halinde ALS'ye sebep olur. Bu farklı mutasyonlar hastalarda farklı ilerleyiş şekillerine ve farklı hastalık başlangıç zamanlarına sebep olsa da hepsi eninde sonunda ALS ile sonuçlanır. Bu genin tamamına yayılan mutasyon olasılığı normalde proteinin işlevsiz üretilmesine sebep olduğuna bir işarettir. Fakat, SOD1 genini sildiğinizde, hücreye hiç SOD1 proteini sağlamadığınızda ALS sonucuna ulaşamazsınız. Sadece erken ölüm gibi sonuçlara gidersiniz. SOD1'in nasıl ALS'ye sebep olabileceğine bir diğer hipotez, mutant SOD1’in yanlış katlanma sonucu hücrelerde birikmesidir. SOD1 mutasyonu olan hastalarda SOD1 birikintilerine rastlanmaktadır. Hatta SOD1 mutasyonu olmayan hastalarda da yanlış katlanmış SOD1 birikintileri gözlemlenmektedir. Yani, sadece %2 gibi az bir ALS hasta popülasyonunda bu gen mutant olmasına rağmen, hastalığın anlaşılması için SOD1'in nasıl ALS'ye sebep olduğunu anlamak kilit bir adimdir.
SOD1'in sebep olduğu ALS'yi anlamak için ne gibi çalışmalar yapıldı?
Az önce bahsettiğim gibi ALS hastalığı literatürde yerini neredeyse 2 yüzyıl önce aldı. 1993 yılında ALS hastalığı SOD1 genine bağlandığında, zaten SOD1 aşırı çalışılan, o da neredeyse iki yüzyıldır bilinen bir proteindi. Tahmin edersiniz ki bu kadar kötü bir hastalık bu kadar iyi bilinen bir gen ile ilişkilendirildiğinde bir çok grup SOD1 sebepli ALS çalışmaya başladı. 15 farklı SOD1 mutasyonu kullanılarak 30dan fazla grup tarafından, 6 farklı laboratuvar hayvanında bir çok ALS modeli yapıldı.
Peki nasıl oluyor da bunca hayvan modelinden sonra, hala SOD1 mutasyonları ALS’ye sebep oluyor bilemiyoruz?
Benim tezimin çıkış noktası iste buradan başlıyor. Ben şimdiye kadar yapılan modelleri yeterince iyi bulmayıp, kendim bir model yapıyorum. Simdi size benim modelim ve şimdiye kadar yayımlanmış modellerin farkını anlatacağım.
Şimdiye kadar yayımlanmış modeller, hastalıklı geni aşırı miktarda, ek olarak hücre çekirdeğine yolluyor. Örneğin, farede 2 tane mutasyonuz SOD1 geni var. Bunun üzerine siz 20 tane daha mutasyonlu SOD1 yolluyorsunuz ancak öyle hastalık belirtilerini görebiliyorsunuz. Tüm bu modellerde hastalıklı gen sayısı arttıkça hastalık belirtileri de artıyor. Oysa ki bu ALS hastalarında olanı taklit etmekten çok uzak. SOD1 mutasyonlu ALS hastalarının iki SOD1 geni var, biri mutasyona uğradığında bu hastalık oluyor. Tüm bunlar yetmezmiş gibi, zaten bir grup, bu yöntemle yollanmış mutasyonuz SOD1 geninin de ALS tipi belirtilere yol açtığını gösterdi. Bütün bu saydığım sebepler bir kenara bence bu tekniğin en büyük sorunu, yolladığınız gen sayısını kontrol edememeniz. Bu tip modellerde X tane mutant SOD1 yollanması ile Y tane mutasyonsuz SOD1 yollanması karşılaştırılıyor. İkisi de X olsa hadi yine bir derece ipuçları verebilir bize. Su an ortaya çıkan ALS gibi gözüken şeyler, X sayısının çok büyük olduğundan mı yoksa gerçekten ALS’ye sebep olması yüzünden mi fark sağlıyor bilemiyoruz. Nitekim, bu hayvanlar üzerinde bulunan ilaçlar ALS üzerine pek de etkili olmuyor. ALSA'nın başkanı Steve Perrin'in yazdığı "Make mouse studies work" isimli makaleye göz atmanızı öneririm. Benim kullandığım yöntem ise tamamen hastada olanı taklit üzerine: Mutasyonsuz geni mutasyonlu gen ile değiştirmek. Ek olarak hiç bir şey göndermemek.
Benim ALS hikayem nasıl başladı?
Işte ben doğru düzgün ALS modeli havyan olmayan aşamada ALS ile tanıştım. Boğaziçi Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümde okurken, University of North Carolina, Chapel Hill’de bir dönem değişim öğrencisi olarak Amerika’ya gittim. Orada çok kıymetli hocalardan kanser üzerine dersler aldım ve Türkiye’ye “ben kanser çalışmak istiyorum” ateşi ile geri dondum. Gel gör ki, Boğaziçi’nin kanser laboratuvarı dolu idi, beni kabul etmediler. Su an Boğaziçi’nin ALS laboratuvarını yürüten Dr. Nazlı Başak hemen elimden tutup beni kendi laboratuvarına yönlendirdi. Sonuçta kanser, hücrenin zamansız ve aşırı bölünüp çoğalması, nörodejenerasyon ise tam tersi, sinirin zamansız ölmesi. Boğaziçi’nin en sevdiğim yani lisans öğrencilerine çok değer vermesi. Ne Nazlı Hoca, ne laboratuvardakiler bana yeni yetme lisans öğrencisi muamelesi yapmadılar. Herkes sorumluluk verdi ve bana deney yapıp sonuçlar bulmanın güzelliğini tattırdılar. Ortam bu kadar güzelken benim içime sinmeyen bir şeyler vardı. Lisans öğrencisiyken Pubmed’te makalelere bakınca her gördüğünüze inanıveriyorsunuz. Bir makale onu bulduk diyor, diğer makale yalanlıyor. Bu bana ayni politikacıları anımsatıyordu. ALS’yi tam olarak anlamıyordum ve mezun olduğumda tek emin olduğum şey ALS çalışmaya devam etmek istemediğimdi. (Daha sonra doktora sırasında o kadar çok makale okuyorsunuz ki, siz de isin içinde olunca neye ne kadar inanmanız gerektiğini çok iyi biliyorsunuz.) ALS çalışmak istemediğimden emin olma aşamasında, Brown Üniversitesi’ne doktora için kabul edildim Suna-İnan Kıraç bursu ile. Oradan da Robert Reenan isimli bir profesör ile yazışıyordum. Kendisi RNA editing çalışıyor. (Bir enzim, sadece belirli hücrelerimizde RNA seviyesinde genetik kodu değişiyor. Temel biyoloji çalışmaya bir örnek.) Bu bana çok ilginç geliyordu. Tabi bu konuşmalarımızdan her gün Nazlı Hoca’ya bahsediyordum. O da bir gün bana dedi ki “Asli, Suna Kıraç ALS kongremiz var, sen Dr. Reenan’i da çağır.” İyi ki çağırmışım, iyi ki Dr. Reenan gelmiş. Kongre’ye gelen su anki profesörüm Dr. Reenan bana dedi ki "ALS’yi tabi sevmezsin, baksana hiç adam gibi model yapılmamış. Ben RNA editing çalışırken “homologous recombination” diye bir teknik kullanıyorum, su sıralar meşhur olan CRISPR'in da kullandığı yöntem, aynı insanlarda olduğu gibi ayni yere nokta mutasyonunu koyuyorum. Gel sen benim labima, bunu yapalım." O asamaya kadar tabi ki böyle bir şey olduğunu biliyordum sağ olsun Dr. Arzu Çelik Boğaziçi’nde az buz üzerinde durmamıştı bu konuların. Dr. Nazlı Başak da az buz ALS anlatmamıştı. Ancak, lisans öğrencisi kafasıyla noktaları birleştiremiyorsunuz bazen. Arkanızdan birinin itmesi gerekiyor. İste Dr. Reenan benim için o itmeyi yaptı ve ben doktora çalışmam sırasında sil bastan bir ALS modeli yapmaya karar verdim. Doktora tezimin başlığı:
"SOD1 Mutasyonları ile Dozajı Korunmuş ALS Drosophila Modeli"
Peki bizden önce hiç kimse mi bunu düşünmemişti? Neden bu kadar geç kalınmıştı?
Bilimin en güzel yanı, (ve politikadan ayrılan yanı) herkes her şeyin farkında. Doğrular üzerinden hareket ediyorsunuz. Ve her yaptığınız deneyin, güzel yanları olduğu gibi varsayılan, doğruluğu kesin olmayan yanları da oluyor ve bunları peşin peşin söylüyorsunuz. ALS ve SOD1’da şöyle olmuş. Benim yaptığım gibi nokta atışı, tam yerine mutasyon sokma işlemi farede, sıçanda 3-5 yıl sürüyor. Bunu yapmak çok pahalı. Ayrıca yapınca farede her şey insandaki gibi işleyecek gibi bir garanti yok. Bir yüksek lisans öğrencisi zaten laboratuvarınıza 4-5 senelik geliyor, siz ona 5 senelik fare yapma işlemi verseniz, sonunda bir şey çıkacağı da garanti değil, yüksek lisans öğrencisi böyle bir projeyi üstlenmek ister mi? Tabi ki istemez. Onun yerine sonuç alınacağı garanti overexpression ya da transgenik dediğiniz ek mutasyonlu gen yollama yöntemleri tercih ediliyor. Kulaktan duyduğum bir bilgiye göre bir grup gerçekten farede benim yaptığım gibi mutasyon sokmuş tüm bu problemleri göz ardı ederek ama tesadüfen soktukları mutasyon bir sonuç vermemiş. Bu şekilde düzgün modellenmiş ALSli hayvan yapmaktan vazgeçilmiş. Simdi İngiltere’den bir grup yine farede dozajı korunmuş modelleme yapmış. Fakat henüz yayimlamadiklarindan detayları bilmiyoruz. Ama bence daha düzgün hayvan modellerinin olması, daha düzgün çalışmaları ve ilaç deneylerini beraberinde getirecek.
Edit: Bahsettiğim fare makalesi yayımlandi: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25468678
Ben neden 5 sene önce böyle bir projeyi üstüme almak istedim?
Çünkü benim amacım bunu farede değil sinekte (Meyve sineği, Drosophila melanogaster) yapmaktı. Sinekte yapmak hem ucuz, hem hızlı. (6 ay) Yani bir sonuç elde edemeseydim, toplam 6 ayımı çöpe atmış olacaktım. Sinek ne alaka diyebilirsiniz. Aslında bununla ilgili uzun bir İngilizce yazım var yakında Türkçe’ye çeviririm. Ama kısaca açıklamak gerekirse,
Sineklerin sinir sistemi bizimkine %60 benzer protein popülasyonu bakımından. Genelde insanda bir işlemi gören 3 protein var ise, sinekte 1 tane. Yani sistem daha basit, çalışması/anlaması daha kolay.
Sineklerin beyinlerini, her bir motor sinir hücresinin hangi kasa nereden ve nasıl bağlandığını çok iyi biliyoruz. Sinek laboratuvar ortamında çalışılan ilk hayvanlardan, Thomas Hunt Morgan sağ olsun. İnanılmaz bir teknik birikim var. Var olan teknikleri ve aletleri kullanarak, deneyinizi dilediğiniz gibi şekillendiriyorsunuz.
Diğer laboratuvar hayvanlarına göre çok ucuz. Labta pekmezli bir yemek yapıp besliyoruz sineklerimizi. Laboratuvar faresi kafesi 1000$ mesela.
SOD1 geninin insanlarda mutasyona sebep olan kısımları neredeyse tamamen korunmuş sineklerde. SOD1 çalışmak için müthiş bir havyan sinek.
Laboratuvar hayvanları yıllardır kendi içlerinde çoğaldıkları için, birinin diğerinden genetik olarak farklılığı minimum düzeyde. İnsanlar ise birbirinden çok farklı. O yüzden bir ilaç bir insanda ise yarıyor ama diğerinde yaramıyor. Oysa ki laboratuvar hayvanları topluluğu, çalışılabilinecek en güzel, en az farklılığa sahip organizmalardan biri.
Sinek hayvan olarak sayılmıyor etik kurallar çerçevesinde. PETA gibi organizasyonlarla uğraşmak zorunda kalmıyorsun. Normalde fare ya da sıçan ile deney yaptığınızda, her bir hayvanin beynine bakmak için sayfalarca açıklama yazmanız gerekmekte. Boşuna hayvana zarar vermiyor oluşunuzu kanıtlamanız lazım. Tabi bu hayvanları feda etmenin getirdiği duygusal zorluk da var. Ben fare ve sıçanla da çalıştım. Zorluklarını biliyorum. Sinekte ise dünya size güzel. Kimse sineği öldürüyor musunuz, beynini mi çıkarıyorsunuz, zehirle mi besliyorsunuz ilgilenmiyor. Ben bir deney yaptığımda yüzlerce sineğin beynine bakıyorum. Farede genelde maksimum 8 hayvani feda edebilirisiniz.
Benim tez çalışmamın detayları:
İlk olarak sineğe 4 farklı insanlarda ALS’ye sebep olan SOD1 mutasyonu verdim. Bu mutasyonlar hastalarda farklı hızda ilerleyen ve farklı yasta başlayan ALS’ye sebep oluyor. Nitekim, benim ALS’li sineklerim de ALS-gibi özellikleri farklı yasta göstermeye başlıyor ve hastalığın ilerleyişi farklı şekilde seyir ediyor.
Sinekler Nasıl ALS oluyor ki?
Zaten benim tezimin ilk aşaması, insanları sineklerimin gerçekten ALSli gibi davrandığına inandırmak. Örneğin, insanlarda ALS hareket bozukluklarına sebep oluyor. Benim ALS’li sineklerim de doğru düzgün tırmanamıyor, kurtçuk halindeyken doğru düzgün sürünemiyor. Örneğin kaslarına deniz anasından yeşil bir protein yolladım, böylece kaslarını tel tel çok güzel mikroskop altında görüntüleyebildim. Baktım ki ALS’li sineklerde insanlarda olduğu gibi kaslar erimiş. Bunun gibi beyinlerini, omurilik benzeri organlarını çıkarıp, motor sinir hücrelerini saydım bakalım kaç tane kalmış diye. Ya da kalanlar işlevini korumuş mu diye sineklerimizin beynine elektrod takip, sinirlerin elektrik iletim kapasitelerine baktık vs. Mesela sineklerime rilozole yedirdim ve insanlarda olduğu gibi pek de etkili olmadığını gördüm. Su an bu söylediklerimin hiç biri yayımlanmadığı için size videolarımı, resimlerimi gösteremiyorum. Eğer bir konuşmama denk gelirseniz, ALS’li sineklerimin videolarını görürseniz ağzınız acık kalır, siz de sineklere gerçekten ALS verdiğime inanırsınız buna eminim.
Sonradan edit- Calısmalarımın bu kısmı yayımlandı. Videolara ve resimlere buradan ulaşabilirsiniz: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27974499
Eee inandık güzel ALS modelin var simdi ne olacak?
Farkında iseniz şimdiye kadar saydığım şeyler, zaten bildiğimiz şeyleri teyit etmek üzerine kurulu. Bunlara ek olarak, bildiğimiz şeyleri bu böyle mi sormak yerine, bakalım ne ters gitmiş gibi genel sorular sorabiliriz. Ya da nasıl düzeltebiliriz gibi sorular sorabiliriz varsayım yapmaksızın.
Bu soruları cevaplamanın ilk yolu teknolojinin son getirilerini kullanmak: RNA Sekanslama. İster sırf motor sinir hücrelerinin, ister yardımcı hücrelerin, ister tüm sineğin, ister tüm beynin ya da omuriliğin RNA popülasyonuna bakıp, mutasyonlu ve mutasyonsuz sinekleri karşılaştırabiliyorsunuz. Bu su an çok kolay yapılan bir teknik. Neredeyse 1-2 hafta içinde sonuç alıyorum. (Sekansı yapan birimin yoğunluğuna göre) Fakat çok pahalı. Her hafta 10,000$, 10,000$ seklinde bir sürü para harcıyorum. Yani ALSA simdi bir suru para kazandı buz meydanından ama o paralar gerçekten hızlı hızlı bitiyor. Deney yapmak çok pahalı.. En ucuzlardan olan sinekte bile...
Bunun yani sıra, klasik teknikleri kullanarak, (belki de sineği en cazip laboratuvar hayvanlarından kılan) “ALS’ye sinekte genetik çare” buldum. Bu teknikte sineklerinize çok kanserojen olan EMS adli bir kimyasal yediriyorsunuz. Bakin bu da bu deneye başlarken çalışma ortamımı çektiğim fotoğraf yanda.
Bu kimyasal, sineklerin genetik yapısında nokta mutasyonlarına sebep oluyor. Benim en ağır ALS olan sineklerimin biri tam kozadan çıkacakken ölüyor. (Sinekler yaşamlarına kurtçuk olarak başlayıp, ayni kelebekler gibi kozadan yetişkin olarak çıkıyorlar) Ben, HHMI yaz öğrencilerimle birlikte bu rastgele mutasyonların bakalım hangisi sineklerimi hayatta tutacak diye sordum. Bu da çok sevdiğim yaz öğrencilerim, Brown'un sembolü ayı ile:
Bu rastgele mutasyonlar sayesinde bir çok sinek yasadı, o yüzden "sineklerde genetik çare" dedim. Fakat tabi ki sineğin yaşaması bir şey ifade etmiyor. Onu labta çalışabilmemiz için bu “genetik çareyi” gelecek nesillere aktarması gerekiyor. Yani sineğin üremesi ve “genetik çare” geninin de üreme hücrelerinde olması gerekiyor ki gelecek nesiller de ALS mutasyonlu ama genetik çare sayesinde yaşıyor olsun. Daha bir kaç gün önce haber aldım, 6-8 tane böyle sineğimiz varmış. Sonuçta bunlar sinek, bu genetik çarelerin hepsi insanda da işe yarayacak diye bir kaide yok. Fakat bakarsınız biri yeni bir ilaç hedefi çıkar? Su an tatildeyim, laba döner dönmez bakalım bu sineklere ne iyi gelmiş diye bakacağım. Bu sinekler için şans dileklerinizi esirgemeyin. Fingers Crossed!
Daha başka daha başka neler yapıyorum?
Yine temel biyoloji bilimlerine gönderme yapmak istiyorum. Demiştim ya aslında benim Hocam Dr. Reenan ALS çalışmıyordu. RNA editing ve VCP adli başka bir protein çalışıyordu. Gelin görün ki benim 5 senelik doktora hayatımda RNA editing mekanizması ALS ile ilişkilendirildi, VCP’nin de ALS’ye sebep olduğu bulundu. Bunlar üzerine de bir suru çalışma yaptım ama şimdilik çok yazdım bunlar da başka yazıya kalsın.
Hemen aferin Asli’ya demeyin...
Bu size anlattıklarımın hiç biri henüz yayımlanmadı. O zaman aferin dersiniz. Çalışmalarımdan çok, benim şimdiye kadar en çok övündüğüm şey başka değerli hocaların ALS çalışmasına vesile oldum Dr. Nazlı Başak ve Suna Kıraç bursu sayesinde. Nasıl Dr. Nazlı Başak, Dr. Robert Renan’ın ALS’yle tanışmasına sebep oldu, ben de tez komite profesörlerimi ALS’nin açıklarına ikna ettim. Su an Dr. Justin Fallon MD (Muscular Dystrophy) hastalığı için bulduğu ilacı ALS üzerine deniyor, Dr. Anne Hart benim yaptığım ayni çalışmayı kurtçuklar (C. elegans) üzerinde yapıyor, onun da araştırması ALSA tarafından destekli. Dr. Kristi Wharton da yine çok iyi bir sinek çalışan hoca, devlet desteğinden yoksun kalınca benim projeme ortak oldu. Suna Kıraç çalıştayına öğrencilere elektrofizyoloji anlatmak üzere katılan Dr. Diane Lipscombe, ALS üzerine düşünmeye başladı ve benim sineklerime elektrot sokup veri almak onun labında yapıldı. Son olarak, Brown Üniversitesi Moleküler Biyoloji, Hücre Biyolojisi ve Biyokimya bölümüne (benim bölümüm) yeni alınan Dr. Nikolas Fawzi bolüme alinma konuşmasını yaparken, ben de tesadüfen poster ödülünü kazanıp, ondan önce sunum vermek durumunda kalmıştım. (Evet yüksek lisansta ödül olarak sunum yapma, projenizi geniş kitlelere yayma hakki kazanıyorsunuz.) Onun da fikirlerim hoşuna gitti, simdi kendi labında yine başka bir ALS proteininin biyokimyasal özellikleri üzerine çalışıyor. Yani Suna Kıraç bursu Brown’a gitmeden önce Brown’da ALS çalışan hiç insan yokken, su an 6 lab çalışıyor. Bu inanılmaz güzel bir şey!
Suna Kıraç Bursu yapmış, Boğaziçi yapmış, araştırmacılar yapıyor. Peki siz ne yapabilirsiniz?
1-Buz meydan okumasını kabul edebilirisiniz. Sevgili Evrim Ağacı, Çağrı Mert Bakırcı durumu çok güzel anlatmış. Buraya tıklayarak izleyebilirsiniz. Bu sayede insanlar ALS diye bir hastalık olduğundan haberdar oluyor. Başta size saçma sapan suyu boşa harcama gibi gözükebilir bu hodri meydan. Fakat dediğim gibi ALS gibi "öksüz" hastalıkların, toplumdan gelen paraya çok ihtiyacı var. Çünkü ilaç firmalarının kar etmesini sağlayacak kadar ALS hastası yok. Ayrıca simdi buz meydan okuması sayesinde insanlara ALS çalışıyorum dediğimde, o ne yerine aaa su buz meydan okumasında çıkan hastalık mı diyecekler. Yine dikkat çekme amaçlı yapılmış bir ALS hastasının videosu hastanın gözünden ALS'nin zorluğunu çok güzel anlatmış. Buraya tıklayıp izleyebilirsiniz. Bu kardeşimiz, anneannesini ALS'den kaybetmiş. Annesi su an ALS hastası ve kendisine de 26 yaşında bir kaç ay önce ALS teşhisi konmuş. Diyor ki, insanlara ALS oldum dediğimde ya ALS ne diyorlar ya da ne kadar kotu olduğunu bilip, konuşamıyorlar.
2-Turk ALS Derneğine bağış yapabilirsiniz. Bu dernek hastaların ihtiyaçlarını karşılıyor, onlara solunum cihazı vb temin ediyor. Keşke daha çok bütçeleri olsa araştırmaları da destekleyebilseler. Amerika'daki ALSA derneği buz meydan okuması sayesinde dun itibari ile 22.8 milyon dolar topladı, bizim ALS derneğimiz ise 4bin Lira'da kalmış.
Lütfen gönlünüzden ne kopuyorsa siz de bağış yapın:
ALS MNH DERNEĞİ
Ziraat Bankası
Atrium Şubesi - İstanbul
Şube No: 1672
Hesap No: 11364083-5001
(TRY)IBAN: TR320001001672113640835001
(USD) IBAN: TR050001001672113640835002
(EUR) IBAN: TR750001001672113640835003
(GBP) IBAN: TR480001001672113640835004 PTT POSTA ÇEKİ HESABI : 5400876
3-Eğer maddi durumunuz biraz daha iyi ise, direkt ALS çalışan bir laba para yardımı yapabilirsiniz. Ya da sorup ihtiyaçları olan bir alet alabilirsiniz. Simdi ben bu projede 5 senedir tek başıma çalışıyorum. Keşke hocamın daha çok parası olsaydı, bir kaç tane daha doktora sonrası araştırmacıyı daha gruba katsaydı. Bu yaptıklarımızı 2 senede bitirseydik. İşte ALSA derneği hastalara yardim etmekle kalmayıp, bizim gibi laboratuvarlara da araştırma parası veriyor. Ancak verdiği para yıllık 80,000$. Kulağa çok gelebilir ama haftada 10,000$ gibi paralar harcadığımızı göze alırsak bu hiç bir şey. Profesörümün eşi Susan Reenan, İngilizce videoda güzel açıklamış:
https://www.facebook.com/photo.php?v=10203628731937569
4-Turkiye’de doku bankası kurulmasını başlatabilirsiniz. Türkiye örnekleri ayrıca önemli çünkü Anadolu yıllarca bir çok insanın gelip geçtiği bir toprak. Bizim genetik yapımız çok çeşitli. Dolayısıyla bence dünya popülasyonuna örnek olarak güzel bir topluluğuz. Su an ALS araştırmaları Avrupa’da kuzey ülkelerinde çok yapılır ki onların genetik çeşitliliği, diğer bölgelere nazaran çok az. Israil keza öyle, sırf Yahudiler birbiri arasında gen alışverişi yapmış vs. Bizim güzel örneklerimiz var keşke araştırmacıların eline geçebilse.
5-Turkiye’de ALS çalışan, çok farkında ve ilgili nörologlar var. Bunlar hastaları genetik test için yönlendiriyorlar. Fakat genetik teste çok önem vermeyen, hastadan kan alıp NDAL’a Boğaziçi Üniversite’sine yollamaya üşenen bir çok nörolog da var. Belki ALS konusunda bilinçli ALS derneğinde de aktif görev yapan doktorlarımız, diğer üşenen nörolog doktorlarımızdan rica edebilir. Alt tarafı yapacakları şey, hasta bilgileri ile beraber kan örneğini Boğaziçi Üniversitesi’nde NDAL'a yollamak. Pahalı bir test değil bu!
Uzun Lafın Kısası...
Şimdilik aklıma gelenler bunlar. Umarım "buz kovası mücadelesi" artık size su ziyan etmekten çok daha fazla şey ifade ediyordur. Size bir kaç güzel "buz kovası mücadelesi" videosu ile veda etmek istiyorum:
-Bu benim videom:
https://www.facebook.com/photo.phpv=10154647401675727&set=vb.683370726&type=2&theater
-Bu benim Profesörüm Dr. Robert Reenan:
https://www.facebook.com/photo.phpv=10202492482054688&set=vb.1274067714&type=2&theater
-Bu Northwestern Üniversitesi’nce ALS çalışan Dr. Hande Ozdinler (Türkçe):
https://www.youtube.com/watch?v=Y9j9oFV6OFE&feature=youtu.be
-Bu da benim ünlüler kategorisinde en beğendiğim:
http://www.nydailynews.com/blogs/rangers/video-paul-bissonnette-films-next-level-als-ice-bucket-challenge-nominates-lebron-james-aaron-rodgers-russell-wilson-blog-entry-1.1902121
Benim video linkimin altındaki yorumlarda daha pek çok önemli videoya ulaşabilirsiniz. Şimdiden hepinize duyarlılığınız için teşekkür ederim.