Nobel Tıp/Fizyoloji Ödülü’nü bu sene Katalin Kariko ve Drew Weissman, mRNA üzerinde yaptıkları çalışmalarla kazandı. Ödül Komitesi’nden "Ödül sahipleri, modern zamanlarda insan sağlığına yönelik en büyük tehditlerden birinin yaşandığı bir dönemde aşı geliştirilmesinde eşi benzeri görülmemiş bir hıza ulaşılmasına katkıda bulunmuşlardır." şeklinde bir açıklama geldi. Peki kim bu bilim insanları?
Katalin Kariko, Macar asıllı Amerikan biyokimyagerdir. Kariko, 1955’te Macaristan’da doğdu. Lisansını ve doktorasını 1978’de Szeged Üniversitesi Biyolojik Araştırmalar Merkezinde tamamlayan Kariko, 1985’te Amerika Birleşik Devletleri’ne (ABD) taşındı. Burada, doktora sonrası araştırmacı olarak Temple Üniversitesinde dört yıl çalıştıktan sonra, University of Pennsilyvanya’da görev yapmaya başladı. Çalışmalarında, mRNA'nın hücrelere yerleştirildiğinde yeni proteinlerin üretim süreci için kullanılabileceğini gösterdi. Bu keşif ona mRNA bazlı gen terapisi çalışmaları konusunda ilham verdi. Ayrıca bu üniversitede Kariko, Nobel’i paylaştığı Weissman ile ortak çalışmalar yürüttü. Hem Kariko hem Weissman vücudu viral patojenlere karşı bağışıklık geliştirmeye teşvik etmek için mRNA kullanma ihtimalini incelediler.
Amerikalı immünolog Drew Weissman ise 1959 yılında ABD’de doğdu. Brandeis Üniversitesinden biyokimya ve enzimoloji alanlarından yüksek lisans derecesiyle mezun olan Weismann, daha sonra Boston Üniversitesi Tıp Fakültesini bitirdi. Aynı zamanda, Boston Üniversitesinde immünoloji ve mikrobiyoloji alanlarından doktorasını tamamladı. 1997’de University of Pennsylvania Perelman School of Medicine’da çalışmaya başlayan Weismann, bağışıklık sisteminde anahtar rol oynayan dendritik hücreler, gen terapisi ve aşı geliştirilmesinde mRNA kullanımıyla ilgilendi. Kariko ile yolları kesişen Weissman, mRNA aşı çalışmalarına başladı.
Aşıların amacı, vücuda patojeni (hastalık oluşturan madde) tanıtmak ve sonrasında vücudun aynı patojenle karşılaşması durumunda bağışıklık sisteminin hızla tepki vermesi ve böylece hastalığın en hafif şekilde atlatılmasını sağlamaktır. Geleneksel aşılarda virüs veya bakterilerin ölü ya da zayıflatılmış formları bulunur, böylece vücut virüse/bakteriye karşı direnç kazanır. Örnek olarak Sinovac, sarı humma, çocuk felci ve kızamık aşıları verilebilir. Diğer taraftan, yeni bir aşı türü olan mRNA aşıları hayatımıza girmiştir.
Protein üretiminde, DNA’da kodlanmış olan bilgiler RNA moleküllerine transfer edilir. “Messanger RNA” olarak bilinen mesajcı/haberci RNA, protein üretimi için gerekli olan bir RNA çeşidir. RNA molekülleri de üretilecek proteinlerin “kalıbını” oluşturur.
mRNA aşıları, genellikle virüsün dış zarında bulunan küçük bir protein parçasının kodunu içeren mRNA’dan oluşur. Hücreler bu mRNA'yı kullanarak viral proteini (örneğin spike proteini) üretebilirler. Her mRNA spesifik bir protein ürettiği için üretilen viral protein aşıdan aşıya değişir. Viral proteinle karşılaşan bağışıklık sistemi, proteinin yabancı olduğunu anlar ve “antikor” adı verilen özel savaşçı proteinler üreterek vücudu enfeksiyona karşı korur. Antikorlar bir kez üretildikten sonra vücut patojenden kurtulduktan sonra bile vücutta kalır, böylece bağışıklık sistemi tekrar aynı patojene maruz kaldığında hızlı bir şekilde tepki verebilir. Kısacası, mRNA aşıları virüsün genetik kodlarının bir kısmının insanlara enjekte edilerek o virüse karşı antikor üretilmesini, yani bağışıklık kazanılması sağlar.
mRNA, 1961’de keşfedilse ve 1969’da ilk kez laboratuvar ortamında üretilse de mRNA teknolojisinin kullanımı o dönemlerde kısıtlıydı. Bilim insanları, laboratuvarlarda yeni mRNA dizileri oluşturmayı ve sonrasında bu mRNA moleküllerini hücrelere yerleştirmeyi amaçladılar. Böylece hücreler bu yerleştirilen mRNA moleküllerini viral proteinlere dönüştürerek o virüse karşı bir savunma oluşturacaktı fakat en büyük sorun, vücudun laboratuvar yapımı mRNA’yı tehdit olarak algılayıp yok etmesiydi. Başka bir deyişle, vücut laboratuvar yapımı mRNA’lara karşı inflamatuar reaksiyon geliştiriyor ve bu yüzden mRNA’lardan yararlanılamıyordu. Kariko ve Weissman da 2005 yılında vücudun bağışıklık sisteminin laboratuvar yapımı mRNA'ya yönelik inflamatuar reaksiyon başlatmasını engelleyen "nükleosid baz modifikasyonları" geliştirerek mRNA aşılarının önünü açtılar. mRNA’da kimyasal değişimler yapan ikili, bu şekilde vücutta inflamatuar reaksiyon oluşmadığını hatta modifiye edilmiş mRNA’ların daha çok protein üretimi yaptığını kanıtlayarak aşı geliştirmede bir devrim yarattılar.
Aşılar sayesinde COVID-19 enfeksiyonundan 14,4 ila 19,8 milyon insanın hayatlarının kurtarıldığı tahmin edilmektedir. Bu başarıda bilim insanları Kariko ve Weismann’ın geliştirdikleri mRNA teknolojisiyle icat edilen aşıların katkısı büyüktür. Kısacası, insanlığa ve bilime katkıları nedeniyle bu iki bilim insanı Nobel Tıp “lauret”leri arasına eklenmiştir.
https://d2cbg94ubxgsnp.cloudfront.net/Pictures/480xAny/1/5/2/529152_nobelprizeinmedicinewinners_344467.jpg
https://cloudfront-us-east-2.images.arcpublishing.com/reuters/LIIKYWVBYVILXMO7PE3OIDLKBA.jpg
Ceyda Baş ve Yağmur Ece Nisanoğlu tarafından editlendi.
Kaynakça:
“Covid-19 MRNA Vaccines Win Nobel Prize for Medicine 2023 | Quanta Magazine.” Quanta Magazine, 2 Oct. 2023.
Dr Andreas Ebertz. “The History of MRNA Applications.” The DNA Universe BLOG, 15 Apr. 2021.
“Drew Weissman | Biography, MRNA Vaccine, Facts, & Nobel Prize | Britannica.” Encyclopædia Britannica, 2023.
Dr. Mahir E. Ocak. “2023 Nobel Fizyoloji Veya Tıp Ödülü MRNA Aşılarının Yolunu Açan Bilim İnsanlarına Verildi.” Bilim Genc, TÜBİTAK Bilim Genç, 3 Oct. 2023.
“Katalin Kariko | Research, MRNA, & COVID-19 Vaccine | Britannica.” Encyclopædia Britannica, 2023.
Weissman, Drew. “2023 Nobel Tıp Ödülü’nü Macar Asıllı Katalin Kariko ve ABD’li Drew Weissman Kazandı.” Aa.com.tr, 2023.
“What Are MRNA Vaccines and How Do They Work?: MedlinePlus Genetics.” Medlineplus.gov, 2021.
Whiting, Kate. “From MRNA to Electrons: Here’s Who Won Nobel Prizes in 2023.” World Economic Forum, 4 Oct. 2023.
https://www.facebook.com/bbcnews. “Nobel Tıp Ödülü, Bazı Covid Aşılarında Kullanılan MRNA Teknolojisini Geliştiren Bilim Insanlarına Verildi - BBC News Türkçe.” BBC News Türkçe, BBC News Türkçe, 2 Oct. 2023.
Comments