Tag Archives: gen

Genetik Kod ve Meme Kanseri

dna animasyon.gif

Genlerimiz bizim en değerli bilgimiz ve ancak gelişen teknoloji ile bu bilgiye daha hâkim olmaya başlıyoruz. 100 yıl önceki tıbbi bilgi dağarcığımız ile günümüz arasında dağlar kadar fark var. Teknoloji o kadar hızlı ilerliyor ki artık Moore kanunun sonuna gelmek üzereyiz.

 

Teknoloji ilerlese de bazı temel yaklaşımların da tıpta bitmemesi gerekiyor: insan sevgisi ve açık iletişim. Bundan yıllar önce bir üniversite hastanesinde poliklinik yaparken meme kanseri olan bir hastaya muayene masasına geçer misiniz diye sorduğumda hasta bana şaşkın gözlerle bakıp, ben buraya 5 yıldır geliyorum, en son ne zaman muayene oldum hatırlamıyorum demişti. 3 tesla ile MR çekip, 256 kesitli BT’lerin sadece raporlarını okumak da zamanımızda sık yapılan, ancak yapılmaması gereken şeyler: burada beni okuyan genç hekimler varsa onlara tavsiyem istediğiniz filmlere bakın, sadece raporu okumayın.

 

Gelelim konumuza: bence Türkiye’nin yetiştirdiği en iyi matematik hocası olan sevgili Naci Halıcı’nın “zor” tanımı, “basit+basit=zor” analizi ile daha rahat anlayabileceğimiz genler ve kanser konusuna.

 

Kanseri anlamak için iyi analiz etmek gerekiyor: hepimizin ellerinde bulunan akıllı telefonların nasıl çalıştığını biliyor muyuz? Veya 100 önceki bir saat ustasına elimizdeki iphone’un bozulduğunu ve tamire verdiğimiz düşünün: ne yapabilir ki? Bizim de durumumuz bunu gibiydi, şimdi derin analizler yapıp, en basit halini bulup, puzzle’ı birleştirmeye çalışıyoruz. Puzzle ise 6 milyar parçadan oluşuyor. Her bir parçaya baz diyoruz ve bunun aynı zamanda bir eşi var. Bu sistem aynı bilgisayarlardaki gibi çalışıyor: bilgisayardaki sistem ikili, transistorun, yani lambanın açık olup olmaması durumu 0 ve 1 olarak yazılıyor, genlerde ise ATCG gibi yazılıyor.

 

İsterseniz basit bir bilgisayar programı yazalım: bunu da basic dili kullanarak yapalım

 

10 cls (ekranı sil komutu)

20 print “ben genetik öğreniyorum” (ekrana ben genetik öğreniyorum yazar)

30 end (programı bitirir)

 

Bu programın 3 satırdan değil de milyarlarca satırdan oluştuğunu düşünün, ve bu programın bazı yerlerinde harf hatalarının, komut hatalarının, bazen de mantık hatalarının olduğunu ve bunu çözmenin ne kadar zor odlunu düşünün; işte kanser genetiğine hoş geldiniz.

 

Bugün bahsedeceğim çalışma 560 meme kanserinin tüm genomunun araştırılmasını içeriyor.

 

Bu çalışmaya 556 kadın ve 4 erkek alınmış ve 3,479.652 yerine somatik baz koyma, 371.933 küçük indel (yerleştirme, silme), 77.695 yeniden düzenleme tespit edilmiş.

 

93 kanser geninde 1.658 ilerletici mutasyonlar gözlenmiş ve kanserlerin %95’inde en az bir tane ilerletici mutasyon tespit edilmiştir.

 

En fazla mutasyona uğrayan genler ise:TP53, PIK3CA, MYC, CCND1, PTEN, ERBB2, ZNF703/FGFR1 locus, GATA3, RB1 ve MAP3K1.

 

Sonuç

Teknoloji baş döndürücü hızla ilerliyor, kanser genetiğini anlamaya yeni yeni başlıyoruz ve muhtemelen önümüzdeki 10 yılda kanser tedavisinde büyük adımlar atacağımıza inanıyorum.

 

 

Serena Nik-Zainal, et al. “Landscape of somatic mutations in 560 breast cancer whole-genome sequences”. Nature (2016) doi:10.1038/nature17676.

 

http://www.molevol.org/the-universe-of-mutations-2-dna-rearrangements/

 

Reklamlar

Yorum bırakın

Filed under Genel, Kanser

Bir Word Belgesi Gibi Genlerimizi Düzeltmek Mümkün Mü?

Son yıllarda genetiği değiştirilmiş organizmalarla ilgili daha çok aleyhte yazıları medyada sık görüyoruz. Börtü böceğin genetiği değiştirilmesin diye feveran edilirken (bu arada ben de GDO’lu gıdalara karşıyım), son 3 yıldır bilim dünyası insanın genetiğini değiştirecek kolay bir yöntemi bulmasıyla çalkalanıyor. İnanılmaz bir değişim kapımızda ve bunu durdurmak bence artık mümkün değil.

Gen Mühendisliği benim Cerrahpaşa Tıp Fakültesinin kazandığım 90’lı yılların başında oldukça popüler olmuştu, ancak genleri düzeltmenin o kadar da kolay olmadığı anlaşılınca o dönemki şaşalı günleri sönmüştü. Genler hakkında az çok bilgimiz olsa da gelin isterseniz size basitleştirilmiş bilgisayar diliyle gen nedir ondan bahsedeyim.

Gen her hücremizde bulunan bilgi. Bu bilgi bilgisayarlarımızda da var ve bunu transistörlerin açık veya kapalı olmasıyla saklayabiliyoruz. 1, açık demek,0 kapalı demek. Mesela “B” harfi yazmak istiyorsanız 100 0010, kodunu kullanabiliriz. Yani ilk transistör, buna da lamba diyelim, açık, sonraki 4 lamba kapalı, sonraki bir lamba açık, diğeri kapalı. Alıştığımız bir dil değil, ama en basit hali bu. Peki gende bu durum ne? Lamba açık veya kapalı yerine 4 tane harf kullanıyoruz; bunlara da baz çiftleri denmekte A-T, G-C. Yani birbirine yakın sistemlerden bahsediyoruz. Peki bir insanın tek bir hücresinde bunlardan kaç tane var? Yaklaşık 3milyar tane baz çiftimiz var.

Genlerimizi her hücremizde çoğunlukla aynı bilgiyi içeren bir işletim sistemi olarak da düşünebiliriz. Bu işletim sistemi yaklaşık 25.000 protein programını içermektedir. Bu proteinlerle hayatımızı devam ettirmekteyiz. Bu proteinleri bilgisayarın farklı programları olarak da düşünebiliriz; örneğin bir belgeyi yazdır komutu veya Excel gibi bir program gibi.

Bu 25.000 proteinin kodları ATCGAT gibi yazılmaktadır. Söz ettiğimiz 25.000 proteini kodlayan genler, genomumuzun ancak %1,5’uğunu oluşturmaktadır. Geri kalan %98,5 genetik bilgi her hangi bir protein üretmemektedir, bildiğimiz bir fonksiyonları yoktur, genetik çeşitliliğimizde etkili olduğu düşünülmektedir.

Programların yazılımında bazen farklı bir harf gelebilmektedir; buna single nükleotid polimorfizm denilmektedir. Bu durumda çoğunlukla son ürün etkilenmemektedir: örneğin “Burak” yerine “Buğak” yazsam, yine aynı anlaşılır. Bazen de kaymalar, silinmeler, araya harf eklenmeleri olmaktadır: “Rakbu”, “Buk”, Burddddak”. Bu durumda ürün değişebilmektedir. İşte tüm bunlar hastalıklara yatkınlığa, hastalıklara, kansere neden olabilmektedir.

Gelelim CRISPR-Cas9 sistemine

2 yıl önce İsveç’in Umeå Üniversitesinden Emmanuelle Charpentier ve Berkeley California Üniversitesinden Jennifer Doudna ortak çalışmalarıyla genlerin kolayca ve hızlıca düzenlenebilecek bir sistem geliştirmeleri ile bir çığır açılmış oldu.

CRISPR’in açılımı clustered regularly interspaced short palindromic repeats; bu sistem bakterilerin virüslere karşı kullandığı bir silah olması nedeniyle 1987’den beri biliyoruz. CRISPR’in son kısmı palindromik tekrarlar, yani tersinin tekrarını gösteriyor. Yani, BURAK-KARUB oluyor. Halbuki, genetik dışı kullanımda palindrom tersinden aynı okunan kelimelere denmektedir, örneğin KAYAK.
Cas ise, CRISPR associated genes, CRISPR ilişkili genler demek. Bu sistemin kolaylığı tek bir enzimle (Cas9) bütün işlemin bitmesi.

Konu o kadar heyecan verici ki, inanılmaz miktarda para bu konu için ayrılmış durumda. Örneğin Editas Sağlık bu işe 43 milyon dolar ayırmıştır (http://editasmedicine.com/about.php).

İşlem Nasıl?

Değişiklik yapılacak sıçan embryosu alınır, değiştirilecek gen için uygun CRISPR aleti (Cas9 ve klavuz RNA) embryo için mikroenjekte edilir. Sistem, değiştirilecek DNA bölgesini bulur ve değişikliği yapar. Embryo anne rahmine yerleştirilir, genetiği düzenlenmiş yavrunun doğması beklenir.

Bu sistem oldukça basit, ama her denendiğinde çalışmıyor, başarı şansı 1/20. Ama çalışmalar ilerledikçe bu şans daha da yükseleceği düşünülüyor.

Tıbbi Tedavide Rolü Nedir?

Mart 2014’de yayınlanan bir çalışmada CRISPR’den farklı bir (daha zor) sistemle 12 HIV hastasında klinik yanıt gözlenmiştir (http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1300662) .
Genetik bir çok hastalığın bu ytöntemle tedavi edilebileceği düşünülmektedir. Bunun yanında örneğin meme kanseri riskini oldukça arttıran BRCA mutasyonlarının da bu yöntemle düzeltilebileceği, Alzheimer riskini arttıran APOE geni de düzenlenebilecektir.

Son derece heyecanlı, ama bir o kadar da korkutucu bir çağa girdiğimiz kesindir.

http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMcibr1403629

Scientific American , December 2014. s 26-30

3 Yorum

Filed under Akciğer Hastalıkları