Almanya ve Danimarka'dan bir grup araştırmacı, insan bedeninde, bilim dünyasının şimdiye dek bilmediği 3600 'hastalık şalteri' tanımladı. Protein aktivitelerini kontrol eden ve en az genler kadar önemli olan bu şalterler, yaşlanma, kanser, Alzheimer ve Parkinson gibi hastalıkların başlangıcı ve tedavisinde adeta aç-kapa düğmesi gibi görev yapıyor. Araştırma ekibinin başkanı Prof. Matthias Mann sorularımı e-mail aracılığıyla yanıtladı.
Danimarka Kopenhag Üniversitesi Novo Nordisk Protein Araştırmaları Merkezi ve Almanya Max Planck Biyokimya Enstitüsü araştırmacılarının, "mass spectrometry" denen çok ileri ve hassas bir teknoloji kullanarak ortaya çıkardığı ve haritaladığı 3600 moleküler şalter, 1750 ayrı çeşit protein yapısının içinde gizli bulunuyor. "İnsan genomu projesi"nde de kullanılan bu teknoloji, moleküllerin ağırlığını tespit etme temeline dayanıyor. Başkanlığını Prof. Matthias Mann'ın yaptığı araştırma ekibinin "hastalık şalteri" adını taktığı bu moleküler düğmeler sayesinde artık, ilerleyen yıllarda kanser, alzheimer ve parkinson gibi hastalıklar daha başlangıç aşamasındayken durdurulabilecek. Ayrıca bu şalterlerin hareketleri takip edilerek hastaya verilen ilacın hastalığı tedavi edip etmediği de (yani hastalığa sebep olan bozulmuş protein aktivitesinin düzeltilip düzeltilmediği de) kolaylıkla gözlemlenebilecek. Şimdi bu çalışmayı ve önemini anlayabilmek için biraz lise biyoloji bilgilerimizi tazeleyelim ve proteinlerin insan yaşamında ne derece öneme haiz olduklarını hatırlayalım.
Protein, kelime anlamı itibariyle "en önemli" manasına geliyor. Hücrelerimizdeki işlerin büyük bir bölümünü, canlılığın devam edebilmesi için gerçekten de en önemli madde olan proteinler yürütüyor. Vücut dokularını ve organlarımızı oluşturan proteinler, insan vücudunda büyüme, gelişme, açılan yaraların tamir edilmesi, çeşitli maddelerin sindirim ve sentezi, enfeksiyonlara karşı koyma, sıvı dengesinin sağlanması, zekâ gelişmesi, azot dengesinin sağlanması gibi temel hayati konularda yine başrol oynuyor. Kan serumundaki katı maddelerin en önemli kısmı da yine proteinden oluşuyor. Kanın pıhtılaşması, hücre içi-dışı sıvı-tuz dengesinin sağlanması ve kan içinde bazı maddelerin bir yerden başka bir yere taşınması da proteinlerin görevleri arasında. Adalelerin kasılmasını ve böylece hareketi sağlayan proteinler, organizmanın diğer canlılardan farklılığını da belirliyor. Her organizma ve organın proteinleri nevi şahsına münhasır. Proteinler bir araya gelerek vücuttaki faaliyetleri hızlandıran enzimleri, hastalıklarla savaşan antikorları, organların çalışmasını düzenleyen hormonları da oluşturuyor. Proteinlerin tümü 20 çeşit amino asidin farklı kombinasyonlardaki dizilimiyle oluşuyor. Bu dizilim proteinin hangi işi yapacağını yani özel görevini belirliyor.
Proteinleri şalterler yönetiyor
İşte "hastalık şalterleri" de bu dizilim esnasındaki bir modifikasyon işlemi sırasında ortaya çıkıyor. Organizmaların çalışma birimleri olan proteinler, hücre büyümesi, hücre bölünmesi ve hücre ölümü gibi tüm önemli hücre faaliyetlerini gerçekleştiren birimlerdir. Bu yüzden protein aktivitelerini sıkı kontrol altında tutmak çok önemli. Protein aktivitelerini düzenlemenin bir yolu, bu proteinlere küçük kimyasal modifikasyonlar katmak. Böylece moleküler şalterler olarak iş yapabiliyorlar. Örneğin hücre bölünmesini normalin üstünde arttırarak tümör oluşumuna sebep olan "şalter" indirildiğinde, hücreleri bölüp çoğaltan proteinler de çalışmalarını durdurabiliyor.
"Bu, kanserin tedavisini bulmak demek"
Ekip olarak bir sonraki hedeflerinin belli başlı ilaçların hücrelerde nasıl etkili olduğunu ortaya çıkaracak ilaç deneylerine geçmek olduğunu söyleyen Prof. Mann, "Protein aktivitelerinin kusurlu bir şekilde düzenlenmesi yaşlılık ve hastalıkların gelişmesinde en önemli etken. Şalterler aracılığıyla kusurlu protein aktivitelerini düzenleyebiliriz. Hasarlanmış protein düzenleyicilerini kontrol etmek demek kanserin tedavisini bulmak demektir. Biz şalterlerin yerlerini belirledik. Bundan sonra bu şalterlerin görevlerini belirlemeye yönelik yapılacak çalışmalar çok önemli. Bu çalışma tedavi kavramına yeni bir perspektif kazandırmıştır" diyor.