İnsanlık Kaderiyle mi Oynuyor? – Epigenetik Nedir?

“Bugün Tanrı’nın yaşamı yarattığı dili öğrenmeye başlıyoruz”.

Bunlar Bill Clinton’ın İnsan Genom Projesi sonucunda ilk dna dizilemesinin başarılı olması neticesinde kurduğu cümlelerden biriydi.

Genetik bilimi başta olmak üzere kimine göre ateşi, tekerleği, sıfırı ya da tüm diğer gelişmeleri bir kenara bırakın insanlığın tanık olduğu en önemli gelişmeydi bu.

Elbette “Tanrı’nın dili” dendiğinde tüm basın, tüm dünya kulak kesilmiş ve insanı, insan beynini, canlı biyolojisini çözdüğümüzü düşünmüşlerdi.

Ama elbette çok yanılmıştı herkes.

Henüz yakın bile değildik. Evet. Gerçekten bir ilk adım ve çok da önemli bir adımdı bu fakat daha gidecek çok yolumuz vardı.

Evet. Aslında temelde basit. İnsan genomu sadece 4 harften oluşur. G, T, C, A. DNA sarmalını oluşturan harfler. Ve bunlar tekrar, tekrar, tekrar ve tekrar birleşerek tüm canlıların temelini oluşturuyorlar.

Biz doğarken de bu harflerden 3 milyar tanesini annemizden, 3 milyar tanesini de babamızdan alıyoruz.

Ancak öyle hassas bir denge ki bu, bu milyarlarca harften bir tanesinde bir hata olsa çok ciddi bir hastalıkla doğabilirsiniz.

O yüzden gen dizisi çok önemlidir ve işte o yüzden genom projesi çok önemliydi.

Fakat bu kısım işin sadece bir bölümünü oluşturuyor. İşte o yüzden genom projesi de bu işin bir kısmını çözüyor.

Çünkü.

Birkaç örnek vereyim size.

Mesela laboratuvar fareleri. Bu fareleri laboratuvarda tamamen aynı koşullar altında yetiştirebilirsiniz. Tamamen aynı genetik koda sahip olmasını sağlayabilirsiniz. Yetişme koşullarında sıfır varyasyon olmasını sağlayabilirsiniz. Sonuçta ne oluyor peki? Bu farelerin her biri birbirinden farklı oluyor. Ya daha kilolu, ya daha aktif, ya daha akıllı…

Buna da biyologlar “Soyut Varyasyon” derler. Yani “neden oluyor hiçbir fikrimiz yokun” havalı versiyonu.

Burada da bitmiyor. Kara sineklerin larvaları ile kara sinekler. Larvalar sineklere dönüşür sonunda. Fakat bilim insanları baktığında bu larvalar ile dönüştükleri kara sineklerin genetik kodlaması birebir aynı. Bir sineğe dönüşmesini, ona kanat vermesini söyleyecek hiçbir kodlama mevcut değil. Tıpatıp aynı.

Dahası da var.

Krokodiller.

Örneğin iki insanı ele alalım. Bir erkek bir kadın. Bu kişilerin cinsiyetini bilmeseniz bile bu insanların genetik koduna baktığınızda hangisinin kadın hangisinin erkek olduğunu anlayabilirsiniz. Basit. Y kromozomu var mı yok mu ona bakarsınız.

Fakat timsahlarda bu konu çok garip.

Bir dişi bir erkek timsahın genetik koduna bakarsanız hangi cinsiyete sahip olduğunu anlamanız mümkün değil.

Zira timsahların cinsiyeti neye göre belirleniyor biliyor musunuz?

Yumurtaların bulunduğu yerin sıcaklığına göre…

Evet. Yani küresel ısınmanın ilginç sonuçlarından biri de budur. Timsah nüfusunda ciddi bir cinsiyet kayması yaşanabilir. Bu da sonlarını getirebilir.

Tamamen aynı genetik koda sahip iki canlı ama tamamen farklı iki sonuç. Görünüşü, karakteri hatta cinsiyeti farklı.

Buradaki olay ne peki?

İşte bu garip olguları araştıran bir bilim dalı var.

Genetiğin ötesi.

Yani.

Epi-genetik…

Kader. Bizi biz yapan her şey. Değiştirilebilir mi?

Kader. Dediğimiz zaman tüm dinlerde karşımıza çıkan bir olgu olmasının yanında burada bahsedeceğimiz daha bilimsel bir bakış açısı. Yani ilk aklınıza gelen anlamından bahsetmiyoruz.

Dış görünüşünüz mesela. Ya da doğuştan gelen yeteneklerimiz. Kimi bazı hediyelerle doğar. Daha iyi bir sporcu olmak için gereken tüm kodlara sahip olarak. Ya da bir müzisyen. Bir dansçı. Bazı insanların doğuştan bu yeteneğe sahip olduğunu çok rahat söyleyebiliriz.

Kader derken de bundan bahsediyoruz. Genetik kodlarımızdan.

Peki. Soru şu. Bu durumda insan kalıtımsal olarak atalarından kendine miras kalan yetenekler ya da yeteneksizliklerle yaşamak durumunda mı? İnsan bu konuda hiçbir kontrole sahip değil mi? Ya da daha çetrefilli soralım. İnsan bu özellikleri üzerinde bir kontrole sahip olmalı mı olmamalı mı?

Biz bunları tartışaduralım bilim dünyasında bazı taşlar yerinden oynatılıyor. Genetik bilimi işleri bir adım öteye taşıyarak kelime anlamı ile genetiğin ötesinde çalışmalar yürütüyor.

Buna da “EPİGENETİK” diyoruz.

Genetiğin ötesi…

Genetik biliminde keşfedilen son bulgulara göre genlerimizde bir anahtar var. Bildiğimiz lamba anahtarı gibi. Açılıp kapanabilen. Ve her durumda çok farklı bir şekilde kendini ifade eden bir sistem.

Örneğin kanser ya da diyabet gibi hastalıklar bu sistem içindeki DNA anahtarı dediğimiz bazı anahtarların kapalı olması ile ortaya çıkıyor. Bu anahtarlar açıldığında ise. Mucize. Hastalıklar yok oluyor.

İşte bu anahtarlar epigenetik adını verdiğimiz bir bilim dalının konusudur.

Bu çalışmalar sayesinde artık biliyoruz ki tüm genler için anahtarlar bulunuyor. Obezite gibi. Hafıza gibi. Ya da müzik becerisi gibi. Tüm özellikler bu anahtarlarla işliyor.

İşte burası bizim sorumuzun doğduğu yer. Bu anahtarları ve genel anlamda bu genleri kontrol etmemiz mümkün olabilir.

Hatta bazı çalışmalar spermdeki DNA’ları da kontrol ederek yani baba olacak erkeği tedavi ederek tasarım bebeklerin doğmasına olanak sağlayacak imkanları da inceliyor. Bunu da konuşmuştuk daha önce.

Öncelikle. Bu DNA anahtarları hepimizde mevcut.

İsterseniz önce bu DNA anahtarı dediğimiz şey ne onu bir anlayalım. Sonra gerçekten çığır açan bazı çalışmalar ve örneklerden bahsedelim.

Vücudumuz yaklaşık 70 trilyon hücreden oluşur. Ve her birinde DNA bulunur. Yani saniyede bir tane sayacak şekilde saymaya kalksanız 1.5 milyon yıl kadar sürecek kadar büyük bir sayı. Ama buradaki sıkıntı ne biliyor musunuz? Bağışıklık sistemimizdeki bazı istisnalar dışında bu trilyonlarca hücrenin her biri genetik açıdan aynı. Her birinin DNA kodu aynı ama böbrek hücreleri ile örneğin beyin hücreleri nasıl farklı oluyor o halde? Aynı kod ama farklı işlevler. İşte bunda da her birimizin bir epigenetik olgu olduğumuzu söyleyebiliriz.

DNA dediğimizde de neye benzediğini az çok herkes biliyor. Çift sarmallı bir yapı.

Ancak. Bu DNA’ların her birinin bir fonksiyonu yok. Yani en azından biz öyle düşünüyorduk.

İnsan genomu yaklaşık 20.000 gen, yani proteinleri kodlayan DNA şeritleri içermektedir. Fakat bu genler toplam genomun sadece yüzde 1,2’sini oluşturmaktadır. Diğer yüzde 98,8 kodlamayan DNA olarak bilinir. Kodlamayan diğer bir adıyla hurda olan DNA’nın gerekli olmasına rağmen çoğunun muhtemelen hiçbir işe yaramadığı düşünülüyordu: Genomu ellerindeki en iyi araçlarla inceleyen biyologlar, kodlamayan DNA’nın sadece küçük bir kısmının herhangi bir işleve sahip olduğuna dair emare gösterdiği yargısına varmışlardı. Ancak bu büyük bir hataydı aslında.

Gen dediğimiz şey ne derseniz bir nevi kullanım kılavuzu gibi düşünebilirsiniz. Vücudumuzun farklı bölümlerini, organlarını nasıl oluşturacağına dair kodlar. Fakat enerjimizi artıran genler de mevcut. Ya da bahsettiğimiz gibi müzik yeteneğini artıran genler. Hastalıkları önleyen. Hayatımızı kurtarabilecek bilgi paketleri. Hepsi kodlarımızda saklı.

Bu noktada şunu söyleyebiliriz. DNA kodu bir şablon değil bir senaryo gibidir. Yani aynı senaryo ile farklı dönemlerde çekilen filmleri düşünün. Senaryo birebir aynı ama oyuncular farklı.

Ve işte tüm bunları harekete geçiren ya da devre dışı bırakan sisteme de DNA anahtarları diyoruz aslında.

Bu noktada çok önemli bir gizem karşımıza çıkıyor.

Tek yumurta ikizleri.

Aynı DNA’yı paylaşan genetik olarak benzer iki insan.

Binlerce ikiz ile yapılan bir araştırmadan bir örneğe bakalım.

Erica ve Monica. Birkaç görsel ufak fark dışında aynı görünüyorlar. Her anlamda.

Ancak yaşları ilerledikçe Erica meme kanserine yakalanıyor. Tedaviler, kemoterapi, kanserin nüksetmesi filan. Hala tedavi görüyor. Monica ise. Oldukça sağlıklı. Ortalama üstü. Herhangi bir hastalık belirtisi bile yok.

Ve araştırmalar da bize şunu gösteriyor.  16 bin ikiz ile yapılan çalışmada iki kardeşin de aynı tür kansere yakalanma oranı sadece %8. Her anlamda özellikleri paylaşan iki insanda bu kadar önemli bir genetik değişikliğin benzeşmemesi bize bir şeyler anlatıyor aslında.

Hurda dediğimiz, işlevsiz dediğimiz %98’lik kısımda bir şeyler buna neden oluyor.

Uzun süre bunun yaşam stili ile bağlantılı olduğu düşünülüyordu ancak işte yeni araştırmalar bu DNA anahtarlarının çok önemli bir rolü olabileceğini gösteriyor. Çünkü 100 yaşını aşan ancak tüm hayatı boyunca asla egzersiz yapmamış, sigara, alkol kullanmış ancak hala çok sağlıklı olan insanlar da mevcut.

Ve yine bu bağlamda başka ilginç bir araştırma yine epigenetiğin önemini bize gösteriyor.

Sevginin gücünü.

Yetişkinlikte karşımıza çıkan birçok psikolojik ya da psikiyatrik rahatsızlıkta karşımıza genellikle sorunlu bir çocukluk çıkıyor. İşte bunun cevabı “psikolojik” olarak verilip genellikle bu konuda çözümlere başvuruluyor. Ancak bunu “psikolojik” olarak nitelediğimizde karşımıza bir tanım çıkıyor, açıklama değil.

Bunun açıklaması da şu. Yine farelerle yapılan bir çalışmada fareler doğduktan sonra anneleri ile ilişkileri inceleniyor. Bazı anneler gerçekten çok sevgi dolu oluyor. Her fırsatta bebekleri yalıyor, besliyor, yanlarında tutuyor ve sıcaklığını hissettiriyor. Bazı anne fareler ise farklı. Çok da ilgilenmiyor, ilgisiz bırakıyor bebekleri.

Bu bebekler büyüdüklerinde, yetişkin olduklarında bu farelere stres uyarıcıları veriliyor. Bu yüksek bir ses, bir avcının gösterilmesi gibi. Sonuçlar çok garip. Bebekken annesinden bol bol ilgi gören çocuklar bu tip stres uyarıcılarına karşı inanılmaz sakin davranıyor. Sevgi görmeyenler ise inanılmaz bir paniğe kapılıyor.

İşte bunun nedeni temelde psikolojiden ziyade genetik kodlamadaki epigenetik modifikasyonlardır. Ve bu modifikasyonlar da çok çok farklı nedenlerle gerçekleşebiliyor.

Timsahların yumurtada sıcaklıktan nasıl cinsiyeti belli oluyorsa özellikle gelişim aşamasında yaşadıklarımız da genetik kodlarımızı, DNA anahtarlarımızı kapatıp açabiliyor.

Bu durumda çevrenin etkilediği genetik kodlar bu etkilenen bireylerin çocuklarına aktarılıyor mu?

Bununla ilgili de bir çalışma var. Yine farelerle ilgili. Bir grup erkek fareye kiraz çiçeği koklatılıyor ve hemen ardından hafif bir elektrik şoku veriliyor. Klasik koşullandırma. Bunu düzenli olarak tekrar ediyorlar. Haliyle bir süre sonra kiraz çiçeğini koklayınca fareler korkudan titriyor.

Sonra bu farelerin üremelerine izin veriliyor. Ve çocuklarına bakıyorlar.

Sonuç. Bu farenin çocukları hiçbir sebep yokken kiraz çiçeği kokusunu duyduğunda korkudan titriyorlar.

Bu korku. Bu travma babadan çocuklarına miras kalıyor.

İnanılmaz bir bulgu bu. İnanılmaz sonuçları, anlamları, etkileri olan bir bulgu.

Herkesin öğrenecek çok şeyi olan bir bulgu.

Yani uzun yıllardır süren Yetiştirilme mi Genetik mi sorusunun cevabı. Cevap “her ikisi de”.

Az önce konuştuğumuz ikizleri de açıklayan da bu. Birinin belli bir sebeple bir tür epigenetik modifikasyona uğradığı düşünülebilir.

Ya da birçok şeyi açıklayabilir bu. Kendinize bakın. Yaşadıklarınıza. Çocukluğunuzda, yetişkinliğinizde yaşadığınız belirli bir travmanın çocuğunuzda da ortaya çıkma şansı olduğu anlamına geliyor.

Ama bir taraftan tüm bunların değiştirilebileceğini de bize anlatıyor.

Kraliçe arılar mesela. Diğer arılardan genetik olarak hiçbir farkı yok. Onları kraliçe yapan ne biliyor musunuz? Beslenme. Sadece bir miktar daha fazla ve daha uzun süre arısütü içtiklerinde kraliçe oluyorlar. Ve diğer arılardan 20 kat daha uzun yaşıyorlar. 20 kat.

Şu anda neredeyiz peki?

Büyük bir karanlıktayız desek yeridir.

Her gün bu DNA kodlarının nasıl ifade edildiği ile ilgili yeni bir şey öğreniyoruz ama gidecek daha çok yolumuz var.

İnanılmaz etkileri olabilecek muhteşem bir alan epigenetik.

Daha önce konuştuğumuz CRISPR gibi alanları da besleyen, bunlardan beslenen ve ileride insan tasarlamanın önünü açabilecek en önemli alanlardan.

Peki neyi konuşmadık burada? Etik. Evet. Bu işin doğurduğu yığınla etik soru var karşımızda.

Diyelim ki bu DNA anahtarını bulduk ve hangi genin neyi belirlediğini tespit ettik. Bu anahtarlarla oynamalı mıyız gerçekten? Sınırı nerede çizmeliyiz?

Bununla ilgili sizin görüşlerinizi çok merak ediyorum.

Yorumlarda konuşalım.

Bitirmeden Bebar Bilim’in destekçilerine özel bir teşekkür etmek istiyorum. Daha önce de topluluktan duyurduğum üzere bebar bilim bundan böyle sizin desteklerinizle ayakta duracak. Siz de bu yolda bilime ve aydınlanmaya bir ışık olmak isterseniz sizin de desteklerinizi bekliyorum.

Ve her zaman olduğu gibi.

Tekrar görüşene dek.

İyi ki varsınız.

Sevgiler…

Kaynaklar:

https://ghr.nlm.nih.gov/primer/howgeneswork/epigenome

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1392256/

https://www.genome.gov/genetics-glossary/Epigenetics

https://www.nature.com/news/epigenetics-the-sins-of-the-father-1.14816