Bazı kanserleri önleyebiliriz

Nobel'i kılpayı kaçıran biyokimyacı Prof. Kayalar'a göre hücrelerimiz programlı

ODTÜ kimya bölümünden 1972'de mezun olan Çelik Kayalar, Tübitak bursuyla ABD'ye giderek doktora çalışmasını UCLA'da, Prof. Paul Boyer'ın yanında yaptı. Hücrelerdeki enerji transformasyonu ve depolama mekanizmasının anlaşılmasında 1977'de tamamladığı doktora çalışmasıyla önemli bir ilerleme kaydetti. Araştırmayı sürdüren Prof. Boyer, 1997 Nobel ödülünü kazanırken, buluşuyla Boyer'e Nobel kapısını aralayan Çelik Kayalar da, İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi tarafından Nobel törenine davet edildi. Çelik Kayalar, şimdi Berkley'de kendi laboratuvarında Apoptosis denilen "hücre intiharı" mekanizmasını çözmeye çalışıyor. 46 bilimsel makalesi yayınlanmış olan 48 yaşındaki Prof. Çelik Kayalar'la Stockholm'de arkadaşımız Osman İkiz konuştu.

*Sayın Kayalar, Nobel ödülünü kazanan Prof. Paul Boyer, başarısında payınızın çok büyük olduğunu söylüyor. Sizin buluşunuz neydi ?
Paul Boyer, 10 yıldır ATP sentaz enziminin enerjiyi nereden alıp ATP'nin yapısına nasıl soktuğunu araştırıyordu. Ben de doktora çalışması olarak onun yanında dört yılımı bu konudaki deneylerle geçirdim ve bugün Nobel komitesinin de kabul ettiği bir mekanizma ortaya çıktı. Bu mekanizmayı deneyler sonunda bir araya koyup ilk yayını yapmak da bana nasip oldu. Ondan sonra da tezimi yazarak bir mekanizma modeli daha teklif ettim. Böylece doktorayı almış oldum.
*Hücredeki bu enerji mekanizmasını biraz daha açıklar mısınız?
Hücreler fotosentezle ışık enerjisini, glikoz alarak da kimyasal enerjiyi kullanıyorlar. Bunu depolayıp kullanışlı hale getirebilmek için başka bir şekilde muhafaza etmeleri gerek. Bu enerjinin dönüştürüldükten sonra saklanıp depolandığı, kısaca ATP denen adenozin trifosfat adında yüksek enerjili bir molekül var. Enerji ATP'de saklanıyor. Ama önce tabii ki ATP'nin yapılması gerekiyor. Yapan da biyolojik katalizör dediğimiz ATP sentaz enzimi. İşte doktora tezimde bu mekanizmayı savundum.
John Walker, birkaç yıl önce ATP sentez enzimini kristalize edip fiziksel metodlarla üç boyutlu yapısını çözdü. Bir anlamda enzimin atomik seviyede fotoğrafı çekilmiş oldu. Bakınca enzimin nasıl çalıştığını anlamak kolay oluyor. Ve bu yapı benim 1977'deki tezimi doğruluyor. Paul Boyer ve John Walker, aynı konu üzerine yıllarca çalışarak sistemi tamamıyla aydınlığa çıkardılar, ama benim tezim bu sistemin açıklanmasında önemli bir aşama olduğu için, İsveç Kraliyet Akademisi beni de davet etti.
*Doktora çalışmasını tamamladıktan sonra aynı konu üzerine çalışmadınız mı?
Doktora çalışmam çok takdir gördü ve MIT'ten (Massachusetts Instıtute of Technology) biyolojinin babası denen, 1962'de DNA'yı çözerek Nobel kazanmış olan J.D.Watson'ın da hocası olan, Nobel ödüllü moleküler biyolog Profesör Salvator Luria, kendisiyle çalışmam için çağırdı. Paul Boyer gibi çok iyi bir kimyacının yanından, ondan daha da ünlü bir moleküler biyoloğun yanına elimi kolumu sallayıp giderek, "kolisin" denilen, bakterileri öldüren birtakım antibiyotikler üzerine üç yılllık doktora - üstü çalışma yaptım. Bu arada Berkley'den profesörlük teklifi aldım ve böylece kendi laboratuvarımı kurdum.
*Araştırma konunuzun dışına çıkmasaydınız Paul Boyer'ın ulaştığı noktaya gelip Nobel ödülüne ortak olabilir miydiniz ?
Çok konuşulan bir konu bu. Evet, devam etseydim Paul Boyer'le aynı yere gelebilirdik. Ama 20 yıl önce bıraktığım halde, unutmadılar ve beni buraya çağırdılar. Paul Boyer de her zaman ''bunu başlatan Çelik'tir '' diye söylemiştir. Zaten o beni övdüğü için ben de ilerledim. Nobel ipini göğüslemek imkansız değildi.
*ATP ile insanın günlük yaşamı arasındaki ilişki nedir?
Yaşamımızı iki şekilde etkiliyor. Biri tıbbi. Herkes hasta olabilir. Hastalık hücrelerde kimyasal reaksiyonların bozulması demek. ATP bütün bu reaksiyonlarda çok önemli rol oynuyor. Hücrenin enerji seviyesi, enerji metabolizması, ATP'yi yapıp yapamaması, o hücrenin hasta olup olmamasıyla çok ilgili. O yüzden böyle bir mekanizmanın anlaşılması tıp için önemli.
İkincisi de teknoloji. Örneğin enerji sorunu. Genel olarak biyolojik sistemler o kadar verimli çalışıyorlar ki, bir enerjiyi bir başka enerjiye çevirme yüzde yüze yakın olabiliyor. Oysa mühendislerin geliştirdiği aletler bu kadar verimli değil. Çünkü sürtünme nedeniyle aletlerin verimliliği düşüyor. Yüzlük bir enerjiyi başka bir şeye çevirdiği zaman 50'ye düşürebiliyor. Fakat biyolojik sistemler moleküler seviyede çalıştıklarından ve milyonlarca yıllık bir evrimin sonucu oluştuklarından mükemmel çalışmaktadır. Bunu teknik seviyede anlayabilirsek doğayı taklit eden aletler yapılabilir. Enzim artık nerdeyse minyatür bir yeldeğirmeni haline geliyor.
Nanoteknoloji diye bir şey var. Atomik seviyede, biyolojik molekülleri de kullanarak birtakım yeni aletler yapma tekniği bu. Şimdi bizim çalıştığımız enzimin, verimli, dönen bir alet olması, bu konuyla hiç ilgisi olmayan nano teknolojiyi ilgilendiriyor. Beni arıyorlar. John Walker'ı aramışlar, danışman olmamızı istiyorlar. Yani, yeni buluşlar sadece biyokimya sınırları içinde kalmıyor. Bilgisayarcılar, mühendisler enerji için ya da diğer teknik aletlerin geliştirilmesi için yeni bilgiden yararlanmak istiyor.
*Berkley'e geçtikten sonra ne araştırmaya başladınız?
Berkley'de hoca olup kendi laboratuvarımı kurunca da esas merak ettiğim konuya eğilme olanağı buldum. Beynin nasıl çalıştığını merak ediyordum. Sinir hücreleriyle uğraşmaya başladım. Bunca yıldır da hücre farklılaşması ve apoptosis dediğimiz hücrelerin intihar mekanizmasını (programmed cell death) araştırıyorum.
*İntihar bilinçli bir davranış biçimi. Hücre intiharı deyince ne anlamamız
gerekiyor ?
Proglamlanmış hücre ölümü, son on yılda ortaya çıktı. Çok hücreli canlıların her hücresinde bir program olduğu anlaşılıyor. Hücre bazı durumlarda bir bakıma kendini organizma için feda edermişçesine intihar edebiliyor.
*Hücre niçin ölmek istesin?
İnsan toplumunda her fert yaşamak ister; ama örneğin, bir anne ya da baba çocuğunu kurtarmak için gerektiği zaman kendini feda edebilir. Bunun nedeni insanın ölmeye meraklı olması değil. Geriye kalanların yaşamlarını devam ettirebilmeleri için yapıyor bunu insan. Ben öğrencilere böyle anlatıyorum. Bunu hücre seviyesinde de görüyoruz. Çok hücreli organizmalarda her hücre zamanı gelince ölmeye hazır. Kendi ölerek kardeş hücrenin yaşamasını sağlıyor. Kendini öldürmek isteyen hücrenin bir mekanizma geliştirmesi lazım. Hem ölmesi faydalı olmalı hem de ölüm şekli etrafa zarar vermeyecek şekilde olmalı ki, öbür hücrelerin başına bela olmasın. Bu milyonlarca yıllık bir evrimin sonucu.
Şimdi anlamak istediğimiz mekanizmanın moleküler seviyede nasıl çalıştığı. Bir kere anlayabilirsek bu mekanizmayı kontrol edebiliriz. Bu her hücrede oluyor ama ben sinir sisteminde, Nevronik apoptosis ile uğraşıyorum. Bunu ikiye ayırabiliriz. Biri istenen apoptosis, yani olmasında organizmaya faydası olan. Buna karışmak istemiyoruz. Diğeri de istenmeyen, ayarı bozulmuş, hastalıklara yol açan apoptosis. Onu durdurmak istiyoruz.
Apoptosisin zararlı olduğu beyinsel nörodejeneratif hastalıkları da örnek vermek mümkün. Örneğin, Alzheimer, Parkinson, hafıza kaybı, titreme gibi rahatsızlıklar. Bunların neden olduğunu bilmiyoruz; ama nasıl olduğunu biliyoruz. Apoptosis ile oluyor. Yani o hücreler yaşaması gerekirken, apoptosis mekanizmasını aktive ediyorlar ve sanki 'ölme vaktimiz geldi' diyerek ölüyorlar. Apoptosis'i yaratan enzimlerin bir bölümünü bulduk. Yani olayı tam anladığımız zaman ne yapacağımızı daha iyi bileceğiz. Bu da Alzheimer ya da Parkinsona tedavi yolunun açılması demek.
Hızlandırmak istediğimiz zaman da ne yapacağımız bileceğiz. Hücrelerin bazı şartlarda kendisini öldürmesinde fayda var. Kanser olacağını hisseden hücrenin ölmesinde fayda var. İşte apoptosis bu noktada kansere karşı önleyici bir mekanizma olabilir. Demek ki apoptosisi anlayıp kontrol edebilirsek tümü olmasa bile bazı kanserleri önleyebiliriz.
*ABD'de bulunmanız bilimsel çalışmalarınız için avantaj sağlıyor mu?
Amerika'da olmak avantaj. Çünkü yapılan iş çok masraflı. Ama, bilimin ülkesi yok. Birisi buldu mu diğeri de ondan yararlanıyor. Onun için olanakları sınırlı ülkeler, her dalda yarışmak yerine kendi sorunları üzerine çalışmalı. Örneğin, Türkiye'de teknoloji ve yerel problemlere yönelmek daha akıllıca olabilir. ATP senteziyle Paul Boyer uğraşsın, biz de çevre kirlenmesiyle, Türkiye'ye, Ankara'ya, İstanbul'a özgü problemlerle uğraşalım. Bu hem faydalı, hem zevklidir. Çünkü burada rekabet yok.
Kanserin mekanizmasını çözmekle uğraşmak bizim için o kadar akıllıca değil. Onunla uğraşan zengin memleketler var. Çünkü bu bilgi bulunduğu zaman paylaşılıyor. ''İllaki yapacağım'' diyen birisi varsa, ''yapma'' demem ama Türk ırkının genetik yapısından gelen ve başka yerlerde pek görülmeyen bazı hastalıklarla uğraşmak çok daha akıllıca geliyor bana.
Kimya dalını seçmeniz bir raslantı mı ?
Dedem kimya hocasıydı. Rize'de Türkiye'nin ilk çay fabrikasını kuran adamdır. 'Çayın babası' denir ve Fabrikaya da Zihni Derin, diye adı verilmiştir. Daha sonra bilim alanında ülkeye hizmet edenlere verilen Tübitak Hizmet Ödülü'nü kazanmıştı. Kimya dalını seçmemde psikolojik bir etkisi olduğunu saıyorum.