Yeni Bir Dönem Başlıyor

Koç Üniversitesi Tıp Fakültesi Öğretim Üyesi Doç. Dr. Tamer Önder, Nature Chemical Biology’nin 8 Nisan tarihli sayısında yayımlanan çalışmasında, daha önce Tıp ve Fizyoloji Nobel Ödülü’nü kazanan Prof. Dr. Shinya Yamanaka’nın “Hücresel Yeniden Programlama” adını verdiği teknikle bulduğu yöntemi geliştirdi. Doç. Dr. Tamer Önder geliştirdiği yeni yöntemle, hem daha kısa sürede hem de çok daha yüksek başarı oranında sonuç alınabilmesini sağladı.

Yamanaka yönteminde deri hücrelerine, embriyonik kök hücrelerde çok etkin olan ama deri hücrelerinde etkin olmayan dört gen aktarılıyor. “Yamanaka faktörleri” adı verilen bu genler OCT4, SOX2, KLF4 ve MYC. Bu genlerin yeniden aktif hale getirilmesi deri hücresini tıpkı embriyo safhasında olduğu gibi pluripotent kök hücrelere dönüştürüyor; fakat bunlar başka hücrelerin dönüştürülmesiyle elde edildiklerinden bunlara indüklenmiş pluripotent kök hücre, kısaca iPS deniyor.

Her ne kadar bu yöntem tıkır tıkır çalışsa da, özellikle iki noktada iyileştirilmeye ihtiyaç duyuluyordu. Öncelikle, bu dönüşüm 3-4 hafta gibi uzun zaman alıyordu, ayrıca yeniden programlama oranı epeyce düşüktü: yüz binde bir. Fakat Koç Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Doç. Dr. Tamer Önder, doktora öğrencileri Ayyub Ebrahimi ve Kenan Sevinç’le Oxford Üniversitesi’nden işbirliği yaptıkları Prof. Dr. Udo Oppermann’ın çalışmaları sonucunda hem bu bekleme süresi kısaldı hem de başarı oranı arttı. Yamanaka faktörlerini deri hücresine gönderebilmek için kullanılan virüsler bazen başlarına buyruk davranıp bu genleri kromozomun herhangi bir yerine ekleyebiliyorlar. Bu nedenle virüsler yerine bazı kimyasallardan yararlanmayı düşünen Doç. Dr. Önder, Oxford Üniversitesi’nden Udo Oppermann’la işbirliği yapmaya karar verdi.

Prof. Dr. Oppermann ve Doç. Dr. Önder, araştırmalarında, protein yapısı belli olduğundan ona bire bir uyacak bir kimyasal üretebilirlerse virüslerde olduğu gibi başka bir gene bağlanma olasılığını eleyebileceklerini hesapladı. Ardından hedefli denemeler gerçekleştiren Prof. Dr. Oppermann ve Doç. Dr. Önder, iki kimyasalın deri hücresini kök hücreye dönüştürme konusunda istedikleri sonuçları verdiklerini gözlemledi. Bu durumun aslında, dört Yamanaka faktöründen ikisinin artık gereksiz olduğu anlamına geldiğini tespit eden Oppermann ve Yamanaka, bu işi dört yerine iki faktörle gerçekleştirerek bekleme süresini de neredeyse bir haftaya kadar indirmiş bulunuyor. Daha önemli katkının ise başarı oranının yüzde 1’e kadar yükseltilmesi olduğu belirtiliyor.

Araştırmanın bundan sonraki aşaması, diğer iki Yamanaka faktörünü de bertaraf etmeye çalışmak olarak ifade ediliyor. Bu sayede, yöntemin klinik çalışmalarda kullanımı çok daha kolay olacağı, çünkü virüsler ortadan kalkınca yanlış gene bağlanma ve istemedikleri halde bir genin özelliğini baskılama tehlikesinin kalmayacağı vurgulanıyor.

Kök Hücreler ve Yamanaka Metodu:

Gözlerimiz, kalbimiz, derimiz, kanımız… Hepsi birbirinden farklı hücrelere sahip. Oysa henüz minicik bir embriyoyken ne gözümüz ne de kalbimiz vardı. Tek tip hücrelerimizle dönüşüm için zaman kolluyorduk. Bu tek tip hücre, pluripotent adı verilen ve özelleşmiş hücre tipine dönüşme yeteneğine sahip kök hücre aslında. Zamanla bazı genlerin aktifleşmesi sayesinde bu hücreler farklılaşıp değişik hücre tiplerine dönüşüyor. Bu dönüşüm sonrasındaysa artık çok sınırlı ve vücudumuzun sadece belirli yerlerinde pluripotent hücreye sahip olabiliyoruz. Ama onları da, istediğimiz gibi manipüle edip istediğimiz hücre tipine dönüştüremiyoruz; sadece kendi bulundukları bölgelerdeki hücre tipine dönüşebiliyorlar. Oysa bazen bir Parkinson hastası için sinir hücresine ya da lösemi hastası için kan hücrelerine şiddetle ihtiyacımız olabiliyor. İşte Yamanaka’nın bulduğu yöntemle deri hücrelerinden kök hücre elde etmek mümkün oldu.

Doç. Dr. Tamer Önder Hakkında:

1998 yılında İstanbul Amerikan Robert Lisesi’nden mezun olan Doç. Dr. Tamer Önder, lisans eğitimini Cornell Üniversitesi’nde moleküler biyoloji ve genetik alanında tamamladı. 2002–2008 yılları arasında Massachusetts Institute of Technology’de (MIT) Prof. Dr. Robert Weinberg’in grubunda kanser metastazı ile ilgili yaptığı çalışmalarla doktora derecesini aldı. Daha sonra Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde Prof. Dr. George Daley ile birlikte kök hücreler üzerine doktora sonrası çalışmalar yaptı. Doç. Dr. Önder’in kanser ve kök hücreler hakkında PNAS, Cell ve Nature gibi bilimsel dergilerde yayımlanmış çok sayıda makalesi ve patentleri bulunuyor. Yaptığı çalışmalara bilim insanları tarafından 5000’in üzerinde atıf yapılmıştır. Haziran 2012 itibari ile Koç Üniversitesi Tıp Fakültesi’ne öğretim üyesi olarak katılmış olan Doç. Dr. Önder’in araştırmaları kök hücre oluşumunun moleküler mekanizmalarının incelenmesi ve kişilere özgü kök hücrelerin üretimi üzerinedir. Doç. Dr. Önder’in çalışmaları AB 7. Çerçeve Marie Curie CIG programı, EMBO Installation Grant, Birleşik Krallık Royal Society Newton Fonu ve TÜBİTAK tarafından destekleniyor. Tamer Önder Bilim Akademisi’nin asli bir üyesi olup, aynı zamanda Türkiye Bilimler Akademisi Üstün Başarılı Genç Bilim İnsanı (TÜBA-GEBİP), Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Aziz Sancar Teşvik Ödülü ve 2019 Ülker Bilim ödülü sahibidir.