Fizyoloji veya Tıp Alanındaki 2020 Nobel Ödülü
Bu yılki Nobel Ödülü, dünyanın dört bir yanındaki insanlarda siroza ve karaciğer kanserine neden olan büyük bir küresel sağlık sorunu olan ve kanla bulaşan hepatite karşı mücadelede belirleyici bir katkıda bulunan üç bilim insanına verildi. Harvey J. Alter, Michael Houghton ve Charles M. Rice, yeni bir virüs olan Hepatit C virüsünün tanımlanmasına yol açan ufuk açıcı keşifler yaptı. Çalışmalarından önce, Hepatit A ve B virüslerinin keşfinde ileriye yönelik kritik adımlar atılmıştı, ancak kanla bulaşan hepatit vakalarının çoğunda ilerleme kaydedilememişti. Hepatit C virüsünün keşfi, diğer kronik hepatit vakalarının nedenini ortaya çıkardı ve olası kan testleri ve yeni ilaçlarla milyonlarca hayatı kurtarmayı ulaşılabilir hale getirdi.
Hepatit - insan sağlığına küresel bir tehdit: Karaciğer iltihabı veya hepatit, karaciğer ve iltihap terimler için Yunanca kelimelerin bir kombinasyonu, esas olarak viral enfeksiyonlardan kaynaklanır, ancak alkolün kötüye kullanımı, çevresel toksinler ve otoimmün hastalık da önemli nedenlerdir. 1940'larda, bulaşıcı hepatitin iki ana türü olduğu ortaya çıktı. Hepatit A olarak adlandırılan birincisi, kirli su veya yiyeceklerle bulaşır ve genellikle hasta üzerinde çok az uzun vadeli etkisi vardır. İkinci tip ise kan ve vücut sıvıları yoluyla bulaşır ve siroz ve karaciğer kanseri gelişmesiyle birlikte kronik bir duruma yol açabileceğinden çok daha ciddi bir tehdit oluşturur. Bu tür hepatit sinsidir, çünkü sağlıklı bireyler ciddi komplikasyonlar ortaya çıkmadan yıllarca sessizce enfekte olabilir. Kan kaynaklı hepatit, önemli morbidite ve mortalite ile ilişkilidir ve dünya çapında her yıl bir milyondan fazla ölüme neden olur, bu durum Hepatit C’yi, HIV enfeksiyonu ve tüberküloz ile karşılaştırılabilir ölçekte küresel bir sağlık sorunu haline getirir.
Bilinmeyen bir bulaşıcı ajan: Bulaşıcı hastalıklara karşı başarılı müdahalenin anahtarı, nedensel etkenini belirlemektir. 1960'larda Baruch Blumberg, kan yoluyla bulaşan hepatitin bir türüne Hepatit B virüsü olarak bilinen bir virüsün neden olduğunu belirledi ve bu keşif teşhis testleri ve etkili bir aşı geliştirilmesinde önemli rol oynadı. Blumberg, bu keşif için 1976'da Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'ne layık görüldü. O sırada, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden Harvey J. Alter, kan transfüzyonu almış hastalarda hepatit oluşumunu inceliyordu. Yeni keşfedilen Hepatit B virüsü için yapılan kan testleri transfüzyonla ilişkili hepatit vakalarının sayısını azaltmasına rağmen, Alter ve meslektaşları endişe verici bir şekilde çok sayıda vakanın kaldığını gösterdi. Hepatit A virüsü enfeksiyonu için testler de bu süre zarfında geliştirildi ve bu açıklanamayan vakaların nedeninin Hepatit A olmadığı ortaya çıktı. Kan transfüzyonu alanların önemli bir kısmında bilinmeyen bir enfeksiyon etkenine bağlı olarak kronik hepatit gelişmesi büyük bir endişe kaynağıydı. Alter ve meslektaşları, bu hepatit hastalarından gelen kanın, hastalığı insanlar dışında tek duyarlı konak olan şempanzelere aktarabileceğini gösterdi. Daha sonraki çalışmalar, bilinmeyen bulaşıcı ajanın bir virüs özelliklerine sahip olduğunu da gösterdi. Alter’in metodik araştırmaları bu şekilde yeni ve farklı bir kronik viral hepatit formunu tanımlamıştı. Gizemli hastalık, "A olmayan, B olmayan" hepatit olarak tanındı.
Hepatit C virüsünün tanımlanması: Yeni virüsün tanımlanması artık yüksek bir öncelikti. Virüs avlamak için tüm geleneksel teknikler kullanıldı, ancak buna rağmen virüs on yıldan fazla bir süredir izolasyondan kurtuldu. İlaç firması Chiron için çalışan Michael Houghton, virüsün genetik dizisini izole etmek için gereken zorlu çalışmaları üstlendi. Houghton ve arkadaşları, enfekte bir şempanzenin kanında bulunan nükleik asitlerden DNA parçaları koleksiyonu oluşturdu. Bu parçaların çoğu şempanzenin genomundan geldi, ancak araştırmacılar bazılarının bilinmeyen virüsten türetileceğini tahmin ettiler. Virüse karşı antikorların hepatit hastalarından alınan kanda mevcut olacağı varsayımına göre, araştırmacılar, viral proteinleri kodlayan klonlanmış viral DNA parçalarını tanımlamak için hasta serumları kullandılar. Kapsamlı bir araştırmanın ardından, bir pozitif klon bulundu. Daha ileri çalışmalar, bu klonun Flavivirüs ailesine ait yeni bir RNA virüsünden türetildiğini ve Hepatit C virüsü olarak adlandırıldığını gösterdi. Kronik hepatit hastalarında antikorların varlığı, bu virüsü eksik ajan olarak güçlü bir şekilde suçladı.
Hepatit C virüsünün keşfi belirleyici oldu; ama bulmacanın temel bir parçası eksikti: virüs tek başına hepatite neden olabilir mi? Bu soruyu cevaplamak için bilim adamlarının, klonlanan virüsün çoğalıp hastalığa neden olup olmadığını araştırması gerekiyordu. St. Louis'deki Washington Üniversitesi'nde araştırmacı olan Charles M. Rice, RNA virüsleriyle çalışan diğer gruplarla birlikte, Hepatit C virüsü genomunun sonunda virüs replikasyonu için önemli olabileceğinden şüphelendikleri daha önce tanımlanmamış bir bölgeye dikkat çekti. Rice ayrıca izole edilmiş virüs örneklerinde genetik varyasyonları gözlemledi ve bazılarının virüs replikasyonunu engelleyebileceğini varsaydı. Genetik mühendisliği sayesinde Rice, viral genomun yeni tanımlanan bölgesini içeren ve inaktive edici genetik varyasyonlardan yoksun bir Hepatit C virüs RNA varyantı üretti. Bu RNA şempanzelerin karaciğerine enjekte edildiğinde kanda virüs tespit edildi ve kronik hastalığı olan insanlarda görülenlere benzer patolojik değişiklikler gözlendi. Bu, tek başına Hepatit C virüsünün, açıklanamayan transfüzyon aracılı hepatit vakalarına neden olabileceğinin son kanıtıydı.
Nobel Ödüllü bu keşfin önemi: Nobel Ödüllülerinin Hepatit C virüsünü keşfi, viral hastalıklara karşı devam eden savaşta önemli bir başarıdır. Keşifleri sayesinde, virüs için son derece hassas kan testleri artık mevcut ve bunlar, dünyanın birçok yerinde transfüzyon sonrası hepatiti ortadan kaldırarak küresel sağlığı büyük ölçüde iyileştirdi. Keşifleri aynı zamanda hepatit C'ye yönelik antiviral ilaçların hızla gelişmesine de izin verdi. Tarihte ilk kez, hastalık artık tedavi edilebilir ve bu da Hepatit C virüsünün dünya nüfusunun ortadan kaldırılması umutlarını artırdı. Bu hedefe ulaşmak için, kan testini kolaylaştıran ve antiviral ilaçları dünya çapında kullanıma sunan uluslararası çabalar gerekecektir.
Nobel Kimya Ödülü 2020 Genetik makas: yaşam kodunu yeniden yazmak için bir araç
Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna, gen teknolojisinin en keskin araçlarından birini keşfettiler: CRISPR / Cas9 genetik makas. Araştırmacılar bunları kullanarak hayvanların, bitkilerin ve mikroorganizmaların DNA'sını son derece yüksek bir hassasiyetle değiştirebilirler. Bu teknolojinin yaşam bilimleri üzerinde devrim niteliğinde bir etkisi oldu, yeni kanser tedavilerine katkıda bulunuyor ve kalıtsal hastalıkları tedavi etme hayalini gerçekleştirebilir. Araştırmacılar, yaşamın iç işleyişini öğrenmek istiyorlarsa, hücrelerdeki genleri değiştirmelidir. Bu, zaman alıcı, zor ve bazen imkansız bir işti. CRISPR / Cas9 genetik makası kullanarak, birkaç hafta içinde yaşam kodunu değiştirmek artık mümkün. Bu genetik araçta, hepimizi etkileyen muazzam bir güç var. Nobel Kimya Komitesi başkanı Claes Gustafsson, sadece temel bilimde devrim yapmakla kalmadı, aynı zamanda yenilikçi mahsullerle sonuçlandı ve çığır açan yeni tıbbi tedavilere yol açacak, "diyor. Bilimde sıklıkla olduğu gibi, bu genetik makasların keşfi beklenmedikti. Emmanuelle Charpentier’in insanlığa en çok zarar veren bakterilerden biri olan Streptococcus pyogenes ile ilgili çalışmaları sırasında, daha önce bilinmeyen bir molekül olan tracrRNA keşfetti. Çalışmaları, tracrRNA'nın, virüsleri DNA'larını parçalayarak etkisiz hale getiren eski bağışıklık sistemi CRISPR / Cas'ın bir parçası olduğunu gösterdi.
Charpentier, keşfini 2011'de yayınladı. Aynı yıl, geniş RNA bilgisine sahip deneyimli bir biyokimyacı olan Jennifer Doudna ile bir işbirliği başlattı. Birlikte, bakterinin genetik makasını bir test tüpünde yeniden oluşturmayı ve makasın moleküler bileşenlerini basitleştirmeyi başardılar, böylece kullanımları daha kolay oldu. Çığır açan bir deneyde, genetik makası yeniden programladılar. Makas, doğal haliyle virüslerden DNA'yı tanır, ancak Charpentier ve Doudna, önceden belirlenmiş bir bölgedeki herhangi bir DNA molekülünü kesebilmeleri için kontrol edilebileceklerini kanıtladı. DNA'nın kesildiği yerde, hayatın kodunu yeniden yazmak kolaydır. Charpentier ve Doudna, 2012'de CRISPR / Cas9 genetik makası keşfettikten sonra kullanımları patladı. Bu araç, temel araştırmalarda birçok önemli keşfe katkıda bulundu ve bitki araştırmacıları küf, haşereler ve kuraklığa dayanıklı mahsuller geliştirebildiler. Tıpta, yeni kanser tedavilerinin klinik denemeleri sürüyor ve kalıtsal hastalıkları tedavi etme hayali gerçekleşmek üzere. Bu genetik makaslar yaşam bilimlerini yeni bir çağa taşıdı ve birçok yönden insanlığa en büyük faydayı sağlıyor. Kaynakça: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2020/press-release/ https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/