Son yıllarda yapay zekanın hayatımıza etkileri giderek artıyor. OpenAI’ın son teknolojik atılımlarından biri olan GPT-4b, insan ömrünü uzatma yolunda çok önemli bir kapıyı araladı. Retro Biosciences ile iş birliği hayata geçirilen ve yapay zekanın biyoteknolojiyle buluştuğu son derece önemli bir projeden bahsediyoruz.
Son yıllarda yapay zekanın hayatımıza etkileri giderek artıyor. OpenAI’ın son teknolojik atılımlarından biri olan GPT-4b, insan ömrünü uzatma yolunda çok önemli bir kapıyı araladı. Retro Biosciences ile iş birliği hayata geçirilen ve yapay zekanın biyoteknolojiyle buluştuğu son derece önemli bir projeden bahsediyoruz.
OpenAI’ın geliştirdiği GPT-4b adlı dil modeli, protein dizilimlerini analiz edip geliştirme kapasitesine sahip. Özellikle, “Yamanaka faktörleri” olarak bilinen ve hücreleri gençleştirme potansiyeli olan proteinler üzerindeki çalışmalarda önemli bir rol oynuyor. GPT-4b tarafından önerilen amino asit dizilimleri, bu faktörlerin etkinliğini tam 50 kat artırdı.
Son yıllarda yapay zekanın hayatımıza etkileri giderek artıyor. OpenAI’ın son teknolojik atılımlarından biri olan GPT-4b, insan ömrünü uzatma yolunda çok önemli bir kapıyı araladı. Retro Biosciences ile iş birliği hayata geçirilen ve yapay zekanın biyoteknolojiyle buluştuğu son derece önemli bir projeden bahsediyoruz.
OpenAI’ın geliştirdiği GPT-4b adlı dil modeli, protein dizilimlerini analiz edip geliştirme kapasitesine sahip. Özellikle, “Yamanaka faktörleri” olarak bilinen ve hücreleri gençleştirme potansiyeli olan proteinler üzerindeki çalışmalarda önemli bir rol oynuyor. GPT-4b tarafından önerilen amino asit dizilimleri, bu faktörlerin etkinliğini tam 50 kat artırdı.
Sam Altman’dan 180 milyon dolar “şahsi” yatırım
Yamanaka faktörleri, normal hücreleri kök hücrelere dönüştürebiliyor ve bu sayede vücuttaki yaşlanma belirtilerini tersine çevirmek, organları yenilemek ve yaşılığa bağlı hastalıkları tedavi etmek için kullanılabiliyor. Proje, normal insan ömrünü 10 yıl artırmayı hedefleyen Retro Biosciences’ın bir girişimi olarak bir yıl önce başladı.
Yaşlanma mekanizmalarına odaklanan bu biyoteknoloji şirketi, bu mekanizmaları tersine çevirmek ve yaşılığa bağlı hastalıkları önlemek için yeni tedaviler geliştiriyor. OpenAI CEO’su Sam Altman, Retro Biosciences’a kişisel olarak 180 milyon dolar yatırım yaptı. Bu finansman, şirkete operasyonlarını 10 yıl boyunca sürdürebilme ve ilk konsept kanıtını elde etme imkanı tanıdı.
Son yıllarda yapay zekanın hayatımıza etkileri giderek artıyor. OpenAI’ın son teknolojik atılımlarından biri olan GPT-4b, insan ömrünü uzatma yolunda çok önemli bir kapıyı araladı. Retro Biosciences ile iş birliği hayata geçirilen ve yapay zekanın biyoteknolojiyle buluştuğu son derece önemli bir projeden bahsediyoruz.
OpenAI’ın geliştirdiği GPT-4b adlı dil modeli, protein dizilimlerini analiz edip geliştirme kapasitesine sahip. Özellikle, “Yamanaka faktörleri” olarak bilinen ve hücreleri gençleştirme potansiyeli olan proteinler üzerindeki çalışmalarda önemli bir rol oynuyor. GPT-4b tarafından önerilen amino asit dizilimleri, bu faktörlerin etkinliğini tam 50 kat artırdı.
Sam Altman’dan 180 milyon dolar “şahsi” yatırım
Yamanaka faktörleri, normal hücreleri kök hücrelere dönüştürebiliyor ve bu sayede vücuttaki yaşlanma belirtilerini tersine çevirmek, organları yenilemek ve yaşılığa bağlı hastalıkları tedavi etmek için kullanılabiliyor. Proje, normal insan ömrünü 10 yıl artırmayı hedefleyen Retro Biosciences’ın bir girişimi olarak bir yıl önce başladı.
Yaşlanma mekanizmalarına odaklanan bu biyoteknoloji şirketi, bu mekanizmaları tersine çevirmek ve yaşılığa bağlı hastalıkları önlemek için yeni tedaviler geliştiriyor. OpenAI CEO’su Sam Altman, Retro Biosciences’a kişisel olarak 180 milyon dolar yatırım yaptı. Bu finansman, şirkete operasyonlarını 10 yıl boyunca sürdürebilme ve ilk konsept kanıtını elde etme imkanı tanıdı.
GPT-4b yapay zeka modeli nasıl çalışıyor?
Google AlphaFold, proteinlerin üç boyutlu yapısını tahmin ederek biyoteknoloji alanında devrim yaratmıştı. GPT-4b ise bu yeteneğin ötesine geçerek proteinlerin amino asit dizilimlerini geliştiriyor ve fonksiyonlarını daha etkin hale getiriyor. Retro Biosciences tarafından laboratuvar ortamında test edilen bu öneriler, Yamanaka faktörlerinin etkisini çarpıcı bir şekilde artırdı.
Sonuçlar henüz yayınlanmamış olsa da Retro Biosciences ve OpenAI, bu verileri ilerleyen dönemlerde paylaşmayı planlıyor. Harvard Üniversitesi’nden yaşlanma araştırmacısı Vadim Gladyshev gibi uzmanlara göre bu tür yenilikler karmaşık sorunları çözmeye yardımcı olabilir. Bu yenilikçi yaklaşımın bilim dünyasının geleceğini nasıl şekillendireceğini hep birlikte göreceğiz.
Kalıcı Dişlerimizi Yeniden Çıkarabilecek miyiz? için yorumlar kapalıBİLİM, BİYOLOJİ, sağlık
‘Kalıcı’ dişleri yeniden çıkarma çalışmalarının iç yüzü; kök hücreler, gen düzenleme, ilaçlar ve daha fazlası.
Eğer yetişkin bir insan iseniz, dişlerin yenilenmesiyle ilgili bir iki şey biliyorsunuzdur. Altı yaş civarında çoğumuz, diş çıkarma adı verilen bir süreçte bebeklik dişlerimizi kaybederiz ve narin yapıdaki ilk diş takımımızı daha iri, kalıcı dişlerle değiştiririz. Bu olgu, dişlerini sürekli yeniden çıkaran yaratıkları akla getiriyor. Örneğin zamanla testere biçiminde on binlerce diş çıkaran kum köpekbalıkları ve ön dişleri lifli yiyeceklerle aşındıkça sürekli büyüyen tavşanlar. Eğer balıklar, tavşanlar ve ufaklıklar uyurken bunu yapabiliyorsa, o halde neden yetişkinler eskiyen azı dişlerini doğal şekilde atıp, parlayan yenileriyle değiştirmiyor? Ayrıca bu bağlamda, bilim böyle bir marifeti gerçeğe dönüştürmeye tam olarak ne kadar yaklaştı? Lütfen, yaklaşan bir diş ağrısı hissediyorum…
Neden bunu hemen şimdi yapmıyoruz? Bu dişli hedefte ne ile mücadele ettiğimizi daha iyi anlamak için Dr. Ophir Klein (San Francisco – California Üniversitesinde çocuk sağlığı ve ağız ve yüz bilimleri profesörü) Popular Science’a kısa bir tarih dersi sundu.
Uzun süre önce; ünlülerin diş kaplamalarından, beyazlatma kitlerinden ve hatta diş iplerinden bile önce, “Hayvanlar omurgasızlara ve omurgalılara ayrılmıştı” diye açıklıyor Klein. O zamanlar, yüzlerce milyon yıl önce, “En eski omurgalılar sürüngen benzeri canlılardı” ve “memeliler de dinozorlar, kuşlar ve yüzergezerler gibi oradan geliyor.”
Klein’in açıkladığına göre kaderin cilvesine bakın ki “Dişler, omurgalı ağzının ayrılmaz bir parçası haline geldi,” ama “nereden ortaya çıktıkları tam belli değil,” diye ekliyor; “Ağız içerisinde mi başlamışlardı yoksa balıklarda olduğu gibi dışarıdan içeriye göç eden pullar biçiminde mi başlamışlardı?” Tamam, iğrenç! Bu erken dönem dişlerin basit olduklarını biliyoruz ve bir şekilde bugün balıklarda gördüğümüz dişlere benziyor olabilirlerdi. “Eğer somon balığının ağzını açarsanız, tüm dişler aynıdır ve sürekli olarak değişirler” diye açıklıyor Klein. “Bu kök hücrelerin yön verdiği bir süreç.”
Dişler, memelilerin ve nihayetinde insanların ortaya çıkmasıyla daha da karmaşık hale gelmiş. “Bir tür içerisindeki bütün dişlerin aynı olmasından ziyade, ki buna homodont dişlilik denir; bizde heterodont dişlilik var” diyor Klein. Köklerin gelişimiyle birlikte, her biri belli işler yapan “Azı dişleri, küçük azı dişleri, köpek dişleri ve kesici ön dişlerimiz var”. Birçok memelide, aşınma ve yıpranmaya karşı bir savunma stratejisi olarak sürekli büyüyen dişler ve azı dişleri evrimleşmişse de insanlarda böyle olmamış. Kalıcı dişlerimiz çıktığında, sert dış kısım (mine), “kalıcıdır ve artık onu yapacak hücrelerimiz yoktur.” Diğer bir ifadeyle, evrimsel sürecin bir noktasında, dişleri sürekli değiştirmek için gereken bazı özel öncül hücreleri kaybetmişiz.
Bu yüzden belki de kalıcı dişlerimiz bir nevi, karmaşıklığa karşı tekrarlanabilirlikten ödün verdiğimiz atasal bir değiş tokuşu temsil ediyordur. Ne olursa olsun, uzmanlar bu evrimsel gelişimin altını oymaya (veya onu zenginleştirmeye) tam olarak ne kadar yakın?
Kalıcı insan dişlerinin yeniden çıkarılmasına giden bir “ara adım”, yapay malzemeler ile kök hücrelerin kaynaşmasını kapsıyor olabilir.
“Yapay mine yapmakta oldukça iyiyiz” diyor Klein. “Belki de dişin içerisindeki kök hücreleri kullanarak, dişin bu yaşayan kısmını yeniden çıkarır ve sonrasında tıpkı şu an kanal tedavisinde yaptığımız gibi bir taç yaparak, biyomühendislikle yeni bir diş oluşturabiliriz.” Klein devamında şöyle ekliyor: “Eğer diğer hayvanların kök hücrelerden dişlerini nasıl yeniden çıkarabildiğini öğrenebilirsek, aslında laboratuvarda tümüyle yeni bir diş çıkarabiliriz.” Klein bunun önümüzdeki beş yıl içinde göreceğimiz bir şey olmadığını düşünüyor fakat “her şey çok hızlı ilerlediği için 20-30 yıl içerisinde gerçekleşirse şaşırmayacağını” söylüyor.
İlk bakışta bilim kurgu gibi gelebilir fakat burada öğütülecek bir sürü şey var.
Şikago – Illinois Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesinin periodonti bölümünde profesör olan Dr. Salvador Nares şöyle açıklıyor: “Diş başlı başına zor bir mesele; onu kemiğin parçası haline getirmek, çenenizle bütünleştirmek ise yenilenmenin başka bir tarafı.” Nares, aynı bölümde yardımcı profesör olarak çalışan Dr. Afsar Naqvi ile Popular Science‘a konuştu.
“Nihayetinde bilim insanlarının hayali, diş eti dokusuna bir tür kapsül veya başka bir şey yerleştirerek sonrasında bunu büyütüp diş haline getirmek” diyor Nares. “Fakat burada kolay olmayan şeyler var çünkü doğru ve tam olan belli bir morfolojiniz olması gerekiyor.” Dişin dayanıklı ve doğru şekle sahip olması gerekiyor, ayrıca yerinde kalmalı ve vücudunun geri kalanıyla iyi çalışmalı. Tüm bunların ötesinde, “Büyümesinin durması gerekiyor çünkü büyümeye devam ederse, buna kanser denir” diyor Nares. Profesör işlerin bugün durduğu nokta konusunda ise bebeklerin çıkan dişlerindeki kök hücreler üzerinde yürütülen araştırmalara işaret ederek, “aslında belli laboratuvarların bu hücrelerden faydalanarak dişin bazı kısımlarını ürettiğini” söylüyor.
Hücre iskelesi (hücre tohumları ekebildiğimiz yapılar) ve biyo-yazdırma gibi alanlar da CRISPR tarzındaki gen düzenleme yöntemleri gibi ilerledi.
“Gen düzenleme hastaların kendi hücre tiplerini kullanıp onları istenen hücre tipine yönlendirerek ve onları onarım ve yenilenme amacıyla kullanarak, organoidlerin reddedilmesinden kaçınmada çok umut verici bir yol olabilir” diye açıklıyor Naqvi.
Ayrıca teoride, günün birinde insanlarda diş büyümesini mahmuzlayabilecek bir antikor ilacına yönelik araştırmalar da var. Fakat bu araştırmada yer almayan Naqvi’nin, “diş dokularına özgü olmayan” bir geni hedef alacak (USAG-1) bu olası tedaviyle ilgili endişeleri var.
“Bu gen aralarında böbreklerin de bulunduğu farklı dokularda, çok yüksek bir seviyede ifade ediliyor” diyen Naqvi şöyle ekliyor: “Diş büyümesinin ötesinde, kemik büyümesini olumlu, olumsuz veya başka bir şekilde etkilerse ne olacak? Kontrol edilmek zorunda.”
Popular Science, USAG-1 araştırmalarında yorum için baş yazar Dr. Katsu Takahaşi ve Kyoto Üniversitesi Hastanesine e-posta gönderdi ancak hiçbiri yanıt vermedi.
Yine de dişlerin yeniden çıkarılmasına yönelik araştırma boyutu göz önüne alındığında, elbet bir gün işe yarar bir şey çıkar değil mi? Altı aylık diş temizliklerinin canı cehenneme?
“Eğer bu soruyu beş, on yıl önce soracak olsaydınız, tüm bu süreçte ne kadar uzakta olduğumuz bağlamında muhtemelen farklı bir cevap alırdınız” diyor Nares. “Fakat yapay zekanın hızla hesaplama yapabilmesi ve bizim görmediğimiz şeyler ile örüntüleri görmesiyle beraber, keşiflerin hızlanacağını ve dişleri yeniden çıkarma ya da diğer dokuları yetiştirme fikrinin uygulamaya döküleceğini kafamızda canlandırıyoruz.” Yine de Nares, önümüzde on yıl içinde tüm bunların gerçeğe dönüştüğünü görmeyi beklemediğini söyleyip uyarıyor: Güvenlik endişelerinden, deneylerden, düzenleyici kurallardan ve genel olarak “yapılması gereken bir sürü iş”ten bahsederek, “Bence hâlâ epey uzaktayız” diyor.
Bu arada Nares, sahip olduğumuz kalıcı dişlerden saygıyla bahsediyor. “Birlikte doğduğumuz bu doğal dişlenmenin başka bir örneği yok” diye açıklıyor.
“Okurlara ağız hijyenlerinden vazgeçmemeleri konusunda uyarıda bulunuyorum” diyor Nares. “Çürüklere ve daha büyük ölçüde de dişleri gevşetip onların düşmesine yol açan diş eti hastalıklarına sebep olan tüm bu mikroplar, vücudun diğer kısımlarına yayılıyor ve gerçekten de ağızdan uzakta çeşitli etkiler meydana getirebiliyor.”
“Bu yüzden ağzınızı kesinlikle temiz tutun” diye ekliyor.
Bilim İnsanları Küçük Antikanser Silahı Geliştirdi. için yorumlar kapalıBİLİM, kanser
Tümör güdümlü nano boyutlu parçacıklar, klinik öncesi testlerde kanser hücresinin kendi kendini yok etmesini tetikledi.
Onlarca yıllık bir antikanser stratejisinde yeni bir bükülme, klinik öncesi bir çalışmada birden fazla kanser türüne karşı güçlü etkiler göstermiştir. Küçük hücre dışı veziküller (sEV’ler) adı verilen küçük kapsüller kullanan deneysel yaklaşım, yenilikçi yeni bir immünoterapi tedavisi türü sunabilir ve daha ileri geliştirme ve testlere doğru ilerlemeye hazırdır.
Onlarca yıllık bir antikanser stratejisinde yeni bir bükülme, Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi’ndeki araştırmacıların klinik öncesi bir çalışmasında birden fazla kanser türüne karşı güçlü etkiler göstermiştir. Küçük hücre dışı veziküller (sEV’ler) adı verilen küçük kapsüller kullanan deneysel yaklaşım, yenilikçi yeni bir immünoterapi tedavisi türü sunabilir ve daha ileri geliştirme ve testlere doğru ilerlemeye hazırdır.
Bugün Science Advances’te araştırmacılar, birçok tümör hücresinin sahip olduğu DR5 (ölüm reseptörü 5) adı verilen bir hücre yüzeyi reseptörünü hedeflemek için laboratuvarda insan hücrelerinden tasarlanan sEV’leri nasıl kullandıklarını anlatıyorlar. Aktive edildiğinde, DR5 apoptoz adı verilen kendi kendini yok etme süreciyle bu hücrelerin ölümünü tetikleyebilir. Araştırmacılar 20 yıldan fazla bir süredir başarılı DR5 hedefli kanser tedavileri geliştirmeye çalışıyorlar. DR5’i hedeflemek için tasarlanmış sEV’leri kullanan yeni yaklaşım, önde gelen bir DR5 hedefleme stratejisi olarak kabul edilen DR5 hedefleme antikorlarından daha iyi performans gösterdi. sEV’ler, laboratuvar testlerinde birden fazla kanser hücresi tipinin etkili katilleriydi ve fare modellerinde tümör büyümesini bloke ederek DR5 hedefli antikorlardan çok daha uzun süre sağkalım sağladı.
Kıdemli yazar Xiaowei “George” Xu, “Bu yeni strateji, önceki DR5 hedefleme stratejilerine ve diğer antikanser immünoterapilerine kıyasla bir takım avantajlara sahip ve bu cesaret verici klinik öncesi sonuçlardan sonra, insan klinik denemeleri için daha da geliştiriyoruz” dedi. “Birçok hastanın kanser immünoterapisindeki gelişmelerden faydalandığını gördük, ancak yapılacak daha çok iş olduğunu biliyoruz. Bu, özellikle mevcut immünoterapilerin hastaların sadece yarısı için işe yaradığı melanom gibi katı tümör kanserlerinde, hücresel tedaviler için yeni stratejiler arama motivasyonumuzdur.”
DR5’i hedeflemenin daha iyi bir yolu
DR5 ölüm reseptörü, en azından kısmen, kötü huylu, hasar görmüş hücreleri yok etmek için evrimleşmiş gibi görünüyor. DR5, kanser tedavileri için çekici bir hedef gibi görünse de, şimdiye kadar geliştirilenler tümör büyümesini kontrol etmede başarılı olamamıştır. Xu ve ekibi, DR5’i hedeflemek için hücre dışı veziküller kullandılar, çünkü bu nano boyutlu kapsüller – bir T hücresinden yaklaşık bir milyon kat daha küçük – neredeyse tüm hücreler tarafından doğal olarak üretilir ve salgılanır. Hücre dışı veziküller, çevredeki hücrelere mesaj iletebilen moleküller taşır.
Bu uygulama için ekip, sıklıkla kanserle savaşan bir role sahip olan bir tür bağışıklık hücresi olan doğal öldürücü (NK) hücreler tarafından yapılan sEV’leri kullandı. NK’den türetilen sEV’ler tümörlere sızmada iyidir ve tipik olarak tümör hücreleri için toksik olan moleküller içerir. Xu ve ekibi, NK sEV’leri, DR5’e güçlü bir şekilde bağlanan ve aktive eden bir antikor parçasına sahip olacak şekilde tasarladı.
Laboratuvar çanak deneylerinde, sEV’ler spesifik olarak DR5’e doğru hareket eder ve bağlanır ve melanom, karaciğer ve yumurtalık kanseri hücreleri dahil olmak üzere yüksek düzeyde DR5 ekspresyonuna sahip kanser hücresi tiplerini hızla öldürür. Melanom, meme ve karaciğer kanserlerinin fare modelleriyle yapılan deneylerde, sEV’ler tümör büyümesini ve uzun süreli sağkalımı güçlü bir şekilde baskıladı.
Tümör immünosupresyonunun tersine çevrilmesi
Xu ve ekibi, deneylerinde sEV’lerin diğer antitümör yumrukları paketlediğini gözlemledi: kanserle ilişkili fibroblastlar ve miyeloid türevi baskılayıcı hücreler olarak adlandırılan diğer DR5 eksprese eden hücrelere saldırdılar ve tümörler kendi etraflarında bağışıklık baskılayıcı bir ortam oluşturmak için kullanıyorlar. sEV’ler ayrıca T hücrelerini uyardı ve antikanser bağışıklık aktivasyonuna başka bir destek verdi. Genel olarak, sEV’lerin immünosupresif ortamı bozma konusundaki belirgin yeteneği, düşman tümör mikroçevresinin birçok immünoterapi formu için zorlayıcı olduğu katı tümörlerde başarılı olabileceklerini düşündürmektedir.
Xu, sEV’lerin nispeten kolay bir şekilde üretilebileceğini ve saklanabileceğini, bu da onları herhangi bir hastaya verilebilecek ve diğer kişiselleştirilmiş hücresel tedavilerde olduğu gibi her hastadan hücre alınmasını gerektirmeyecek potansiyel bir “kullanıma hazır” tedavi haline getirdiğini belirtti.
Daha sonra ekip, klinik sınıf sEV’ler için üretimi ölçeklendirmek ve insan klinik deneylerine hazırlanmak için güvenlik çalışmaları yürütmek için üretim sürecini iyileştirmeyi planlıyor.
Çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri (CA258113, CA261608, CA114046, CA284182) tarafından finanse edildi. Pennsylvania Üniversitesi adına bu teknoloji için bir patent başvurusu yapıldı.
Protein etkileşimlerini kontrol etmek için bir derin öğrenme hattı. için yorumlar kapalıBİLİM
Bilim adamları, hormonlar veya ilaçlar gibi diğer küçük molekülleri içeren komplekslere bağlanan yeni proteinler tasarlamak için derin öğrenmeyi kullandılar ve biyotıp için moleküler etkileşimlerin hesaplamalı tasarımında bir olasılıklar dünyası açtılar.
2023 yılında, Bruno Correia liderliğindeki ortak Mühendislik Okulu ve Yaşam Bilimleri Okulu Protein Tasarımı ve İmmünomühendislik Laboratuvarı’ndaki (LPDI) bilim adamları, Nature’da terapötik hedeflerle etkileşime girecek yeni proteinler tasarlamak için bir derin öğrenme boru hattı yayınladılar. MaSIF, kimyasal ve geometrik yüzey özelliklerine dayalı olarak moleküller arasındaki en uygun eşleşmeleri belirlemek için milyonlarca proteini hızlı bir şekilde tarayabilir ve bilim adamlarının hücre regülasyonu ve terapötiklerinde kilit rol oynayan yeni protein-protein etkileşimleri tasarlamasına olanak tanır.
Bir buçuk yıl sonra, ekip yine Nature’da bu teknolojinin heyecan verici bir ilerlemesini bildirdi. Terapötik ilaçlar veya hormonlar gibi küçük molekülleri içeren bilinen protein kompleksleri ile etkileşime girecek yeni protein bağlayıcıları tasarlamak için MaSIF’i kullandılar. Bu bağlı küçük moleküller, bu protein-ilaç komplekslerinin yüzey özelliklerinde (‘neoyüzeyler’) ince değişikliklere neden olduğundan, DNA transkripsiyonu veya protein bozunması gibi hücresel fonksiyonların ince kontrolü için ‘açma’ veya ‘kapama’ anahtarları olarak işlev görebilirler.
“Fikrimiz, küçük bir molekülün iki proteinin bir araya gelmesine neden olduğu bir etkileşim yaratmaktı. Bazı yaklaşımlar bu kadar küçük moleküllerin taranmasına odaklanmıştır, ancak tanımlanmış bir protein-ilaç kompleksine bağlanacak yeni bir protein tasarlamak istedik “diyor LPDI bilim adamı ve ilk yazar Anthony Marchand.
Dikkat çekici bir şekilde, ekip, MaSIF’in yalnızca proteinler üzerinde eğitilmiş olan protein yüzey temsillerini (‘parmak izleri’) protein-ilaç komplekslerinden çıkan neoyüzeylere sorunsuz bir şekilde uygulayabildiğini gösterdi. Öğrenmeye dayalı protein tasarım sistemlerinin çoğu yalnızca doğadan gelen amino asit yapı taşları üzerinde çalışırken, MaSIF’in küçük moleküllere duyarlılığı ve genelleştirilebilirliği, ilaç kontrollü hücre bazlı tedaviler veya biyosensörler için tasarlanmış hücrelerde kimyasal olarak indüklenen protein etkileşimlerini tasarlamak için kullanılabileceği anlamına gelir.
Küçük ama güçlü
Protein bağlanması, yapboz parçalarını bir araya getirmek kadar basit görünse de, gerçekte, protein yüzey varyasyonları, bağlanma olaylarının nasıl ve nerede meydana geleceğini tahmin etmeyi zorlaştırır. Ekip, önceki çalışmalarında olduğu gibi, pozitif ve negatif yük, hidrofobiklik, şekil vb. gibi yüzey özellikleri için ‘parmak izleri’ oluşturmak üzere MaSIF kullanarak yeni protein bağlayıcılar tasarladı. Daha sonra bir veri tabanından tamamlayıcı yüzeyler belirlediler, dijital olarak aşılanmış protein parçalarını daha büyük iskelelere yerleştirdiler ve hedeflerine en iyi şekilde uyduğu tahmin edilen bağlayıcıları seçtiler.
“Buradaki fark, küçük bir molekülün ona bağlanması ve bir neoyüzey oluşturması durumunda bir proteinin yüzey özelliklerinin değiştiğini varsaymamızdır. MaSIF bu farkı yüksek derecede hassasiyetle yakalamayı başardı,” diyor LPDI doktora öğrencisi ve ortak yazar Arne Schneuing.
Ekip, yeni protein bağlayıcılarını, sırasıyla progesteron hormonu, FDA onaylı lösemi ilacı Venetoclax ve doğal olarak oluşan antibiyotik Actinonin’i içeren ilaca bağlı üç protein kompleksine karşı deneysel olarak doğruladı. MaSIF kullanılarak tasarlanan protein bağlayıcılar, her bir ilaç-protein kompleksini yüksek afiniteye sahip olarak başarıyla tanıdı. Araştırmacılar bunun mümkün olduğunu, çünkü MaSIF’in hem proteinler hem de küçük moleküller için geçerli olan genel yüzey özelliklerine dayandığını, bu nedenle küçük molekül özelliklerini, MaSIF’in proteinler için eğitildiği aynı tanımlayıcı alana haritalayabildiklerini açıklıyorlar.
“MaSIF’in nispeten az sayıda parametresi var – ChatGPT gibi büyük derin öğrenme sistemleri için milyarlara karşılık yaklaşık 70.000. Bu mümkündür çünkü yalnızca temel yüzey özelliklerini kullanırız, bu da yüksek düzeyde soyutlama ile sonuçlanır. Başka bir deyişle, sisteme resmin tamamını vermiyoruz; sadece sorunu çözmek için önemli olduğunu düşündüğümüz kısım, “diyor Schneuing.
CAR-T hücrelerinin daha iyi kontrolü
Bu çalışmanın heyecan verici bir potansiyel uygulaması, bir hastanın T hücrelerinin kanserlerini daha iyi hedeflemek için mühendislik yapılmasını içeren kimerik antijen reseptörü (CAR-T) tedavisi gibi hücre bazlı kanser tedavilerinin ince kontrolüdür. Ancak hastaya yeniden yerleştirildikten sonra, tasarlanmış hücreler yanlış hedeflere saldırabilir – potansiyel olarak zararlı yan etkilere neden olabilir – veya kanserle savaşma yeteneklerini tüketebilir. Bir kavram kanıtı deneyinde, EPFL ekibi, MaSIF ile tasarlanmış Venetoklaks ile indüklenebilir bir sistemin, in vitro olarak CAR-T hücrelerinin tümör öldürme aktivitesini açmada etkili olduğunu gösterdi.
LPDI doktora öğrencisi ve ilk yazar Stephen Buckley, “Hücre bazlı tedavilerin uzay-zamansal aktivitesini küçük molekül anahtarlarıyla hassas bir şekilde kontrol edebilirseniz, tedavinin güvenliğini ve etkinliğini gerçekten artırabilirsiniz” diye özetliyor.
Gen düzenlenmiş toprak bakterileri, mısır üretimi için üçüncü azot kaynağı sağlayabilir. için yorumlar kapalıBİLİM, GENETİK
Mısır, soya fasulyesinin azot sabitleyici bakterilerle olan ilişkisini kıskandıysa, gen düzenlemedeki ilerlemeler bir gün oyun alanını bile yapabilirdi. Yakın zamanda yapılan bir araştırma, gen düzenlenmiş bakterilerin, erken mısır büyümesi sırasında havadan 35 pound nitrojen eşdeğeri sağlayabildiğini ve bu da mahsulün nitrojenli gübreye olan bağımlılığını azaltabileceğini gösteriyor.
Mısır, soya fasulyesinin azot sabitleyici bakterilerle olan ilişkisini kıskandıysa, gen düzenlemedeki ilerlemeler bir gün oyun alanını bile yapabilirdi. Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign’den yakın zamanda yapılan bir araştırma, gen düzenlenmiş bakterilerin erken mısır büyümesi sırasında havadan 35 pound nitrojen eşdeğeri sağlayabildiğini ve bu da mahsulün nitrojenli gübreye olan bağımlılığını azaltabileceğini gösteriyor.
“Tüm sentetik nitrojeni değiştirmek kesinlikle bir şey olurdu. Belki bundan 100 yıl sonra, bu hedefe yaklaşmak için mikropları ve genetik ince ayarları bulmuş olacağız, ancak bu mikroplar henüz orada değil. Bununla birlikte, bir yerden başlamalıyız ve bu çalışma mısır için azot fiksasyonunun potansiyele sahip olduğunu gösteriyor “diyor Illinois’deki Tarım, Tüketici ve Çevre Bilimleri Koleji’nin bir parçası olan Mahsul Bilimleri Bölümü’nde araştırma görevlisi olan ortak yazar Connor Sible.
Sible ve ortak yazarları, atmosferik nitrojeni bitkide bulunan formlara dönüştürebilen, sırasıyla bir veya iki toprak bakterisi türü içeren PROVEN ve PROVEN® 40 adlı Pivot Bio’nun ürünlerini test etti. Düzenlenmiş versiyonlar, nitrojen fiksasyonunda yer alan önemli bir genin aktivitesini artırarak bitkiler için daha fazlasını kullanılabilir hale getirir. Dikim sırasında uygulandığında, bakteriler bitki köklerini kolonize ederek besini en çok ihtiyaç duyulan yere ulaştırır.
Şirket, biyolojik olarak sabitlenmiş nitrojenin potansiyel olarak dönüm başına 40 pound’a kadar gübre azotunun yerini alabileceğini iddia ediyor.
“Bu iddiayı destekleyecek hakemli yayınlanmış veri eksikliği var. Çalışmayı Illinois’de doktora öğrencisi olarak tamamlayan Logan Woodward, nitrojen replasman değerlerinin büyüklüğünü ve büyüme döngüsünde ne zaman ek nitrojen biriktiğini tahmin eden bir araştırma da yoktur “dedi. “Amacımız bu bilgi boşluklarını doldurmaktı.”
Araştırmacılar, ürünleri, dönüm başına 0, 40, 80, 120 veya 200 pound azotlu gübre de dahil olmak üzere mısır için standart agronomik uygulamaları kullanarak üç tarla mevsimi boyunca ekimde uyguladılar. Daha sonra V8 aşamasında (sekiz tam yakalı yaprak) ve R1’de (ipek çıkışı) bitki dokularındaki azotu ve her mevsimin sonunda tahıl verimini ölçtüler. Bitki ve toprak stabil izotopik azotun seyreltilmesi, aşılanan arazilerde ek azot alımının atmosferden olduğunu ve toprak ve gübre tedarikini desteklediğini gösterdi.
Analiz, tüm azotlu gübre oranlarında, aşılayıcının mısır vejetatif büyümesini, azot birikimini, çekirdek sayısını ve verimi dönüm başına ortalama 2 kile artırdığını gösterdi. Orta azot oranlarında, verim dönüm başına 4 kile arttı. Bu, dönüm başına gübre başına 10-35 pound azota eşdeğerdi.
“Genel verim tepkisi olumluydu, ancak mütevazıydı. Erken büyüme sırasında 35 pound gübre eşdeğeri, sezon sonunda yaklaşık 10’a düştü, “dedi mahsul bilimleri profesörü kıdemli çalışma yazarı Fred Below. “Açıkçası, hala gübrelemeye ihtiyaç var. Mutlu ve sağlıklı bir bitki oluşturmak için yeterli nitrojene ihtiyacınız vardır, çünkü sağlıklı bir bitki daha sonra mikropları beslemek için gereken kök şekerlerini üretebilir. Azot olmadan bitki kendini veya aşılanmış mikropları destekleyemez, bu nedenle bir miktar gübre azotunun yokluğunda etkinlik oldukça azalır.
FEN 1 gen inhibisyonu kanser tedavilerinde kullanılabilir. için yorumlar kapalıBİLİM
Araştırmacılar kadınlarda meme ve over kanseri patogenezinde, erkeklerde ise yine meme ve prostat kanseri patogenezinde etkili olan BRCA1 ve BRCA2 genleri üzerine yoğunlaştı.
‘’Synhetic lethality’’ veya Türkçe adıyla sentetik ölümcüllük adı verilen fenomen normalde hücreye herhangi bir zarar vermeyen genetikmutasyonların, genler eşlendiğinde veya çiftlendiğinde, hücre için ölümcül duruma gelmesi olarak belirtiliyor. Bilim insanları ise bahsi geçen durumu sağlıklı hücrelere zarar vermeden kanser hücrelerini hedef alacak şekilde düzenlemek amacıyla çalışmalarını sürdürüyor.
Araştırmacılar kadınlarda meme ve over kanseri patogenezinde, erkeklerde ise yine meme ve prostat kanseri patogenezinde etkili olan BRCA1 ve BRCA2 genleri üzerine yoğunlaştı.
Araştırmacılar Saccharomyces cerevisiae adı verilen bir tür maya üzerinde çalışmalarını sürdürdü ve Flap Endonuclease 1 ( FEN 1 ) adı verilen enzimin DNA replikasyonunda ve tamirinde anahtar rol oynadığını tespit etti. Bahsi geçen enzim insan hücre kültürlerinde bloke edildiğinde veya haraplandığında BRCA1 ve BRCA2 genleri mutasyona uğramış hücre dizilerinin öldüğü tespit edildi. Ayrıca sağlıklı hücrelerin de ilgili enzim blokajında iyileştiği gözlendi.
Yeni araştırma insan hücreleri içieren farelerde de denendi ve yapılan çalışmalarda hayvanlarda tümör gelişiminin azaldığı tespit edildi. Araştırmacılar FEN 1 inhibitörlerinin gelecekteki kanser tedavileri için yüksek potansiyel barındırdığını düşünüyor.
Spermde bulunan biyobelirteçler ile otizm riski belirlenebilir. için yorumlar kapalıBİLİM
Bilim insanları otizm spektrum bozukluğu ( Autism Spectrum Disoerder ASD ) olarak adlandırılan durumu erkeğin sperminden ölçmenin ve riski belirlemenin yolunu keşfetti.
Otizm spektrum bozukluğu, doğuştan gelen ya da yaşamın ilk yıllarında ortaya çıkan karmaşık bir nöro-gelişimsel farklılıktır. Otizmin, beynin yapısını ya da işleyişini etkileyen bazı sinir sistemi sorunlarından kaynaklandığı düşünülmektedir.
Şimdi ise bilim insanları otizm spektrum bozukluğu ( Autism Spectrum Disoerder ASD ) olarak adlandırılan durumu erkeğin sperminden ölçmenin ve riski belirlemenin yolunu keşfetti. Yeni çalışma şu an için her ne kadar yeni olsa ve tanı için kullanılması için daha birçok araştırma gerekse de yeni durumun oldukça umut vadedici bir gelişme olduğunu ekleyelim.
Otizm spektrum bozukluğunun patogenezi ve etyolojisi ( neden, köken ) halen bir gizem olsa da paternal ( babaya ait ) yaşın patogenez üzerinde etkili olduğu düşünülüyor hatta bu durumla ilgili bazı araştırmalar baba yaşının 40 ila 49 arasında olduğu durumlarda riskin %28; 50 yaşından büyük durumlarda ise riskin %70’e varabildiğini gösteriyor.
Uluslararası araştırmacılardan oluşan bir araştırma ekibi otizm spektrum bozukluğuna sahip çocukları olan 13 erkeği ve otizm spektrum bozukluğu olmayan çocuklara sahip 13 erkeği inceledi. Ayrıca DNA metilasyonuna ait 805 farklı DNA bölgesini içeren 2 farklı kohort araştırmasından da veriler alındı. Son olarak 18 farklı erkeğin sperm örneklerinin de kontrol grubu oluşturmak için alındığını ekleyelim.
Geliştirilen yöntem %90 oranında başarı sağlamakla birlikte sperm biyobelirteçleri yalnızca 2 kişide olumsuz ( yalancı negatif ) sonuç verdi.
Araştırma ekibi yeni yöntemini daha geniş denek grupları üzerinde test etmeyi planlıyor. Yeni çalışma daha da geliştirilebilir ve geniş kitlelerde de olumlu sonuçlar verirse gelecekte çocuk isteyen partnerlerin taramasında kullanılabilir ve riskler önceden belirlenip daha sağlıklı nesillerin oluşması için yarar sağlayabilir.
Diyabet ve yaşlılıkta ortaya çıkan görme sorunları için umut verici çözüm: RNA terapisi. için yorumlar kapalıBİLİM
RNA düzenleme teknolojisi sayesinde geliştirilen yeni bir RNA terapisi, diyabet ve yaşlılıkta ortaya çıkan görme problemlerini çözebilir. İşte yeni tedavinin detayları:
Göz sağlığı için umut vaat eden yeni bir tedavi yöntemi ortaya çıktı. Diyabet ve yaşlılık gibi nedenlerle oluşan görme kayıplarının en büyük nedenlerinden biri olan damar hastalıklarına karşı geliştirilen RNA terapisi, geleneksel tedavi yöntemlerine göre daha etkili ve uzun süreli bir çözüm sunuyor.
RNA terapisi, göz hastalıklarında yeni bir çağ açıyor: İnvaziv enjeksiyonlara veda
Diyabetik retinopati, dünya çapında diyabetlilerin %22’sini etkileyen görmeyi tehdit eden bir komplikasyondur. Ancak tedavisi oldukça sınırlıdır ve en etkili tedavilerden biri, görmeyi stabilize etmek ve iyileştirmek için göze düzenli olarak ilaç enjeksiyonlarıdır. Yakın bir zamanda Avustralya Göz Araştırmaları Merkezi (CERA) ve Melbourne Üniversitesi liderliğinde gerçekleştirilen yeni bir araştırma ise milyonlarca insanı etkileyen bu göz hastalıklarının tedavisinde düzenli göz enjeksiyonlarının yerini alabilecek, bir kişinin RNA’sının düzenlenmesi olan yeni nesil bir gen terapisi geliştirdi.
RNA düzenleme teknolojisi sayesinde geliştirilen yeni bir gen terapisi, göz hastalıklarının tedavisinde çığır açıcı bir gelişme olarak değerlendiriliyor. VEGF proteinininaşırı üretimiyle ortaya çıkan diyabetik retinopati ve yaşa bağlı maküla dejenerasyonu gibi hastalıklarda, CRISPR-Cas13 gibi RNA düzenleme araçları kullanılarak VEGF üretimini bastırmak hedefleniyor. Bu sayede, hastalığın ilerlemesi yavaşlatılıyor ve görme kaybı önleniyor.
CERA’da doktora öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı olan Satheesh Kumar, araştırma ile ilgili yaptığı açıklamalarda “RNA düzenlemesi, hücrelerin DNA’larını kalıcı olarak değiştirmeden, hücrelerin davranış biçimini etkileyen genetik talimatları değiştirmemizi sağlıyor.” ifadelerine yer verdi.
Ülkelerin uyguladığı aşı türleri ve çeşitleri neler ? için yorumlar kapalıBİLİM
Sizler için hazırladığımız haberimizde hangi ülkelerin ne tür aşı kullandığını ve aşıların türlerini derledik. Çeşitli ülkelerin kullandığı aşı tiplerinin detayları haberimizde.
Bütün dünyayı etkisi altına alan koronavirüs pandemisi neticesinde birçok ülke aşılama çalışmalarına başlamış ve çeşitli firmalardan aşı temin etmiş durumda bulumuyor. Sizler için hazırladığımız listede hangi ülkelerin ne tür aşı kullandığını belirttik.
Aşağıda ülkelerin kullandığı aşılar yer almakla birlikte aşılar hakkında da kısa bir bilgi verelim.
) Sinovac, Çinli şirket Coronavac tarafından üretilen inaktif aşı
) Pfizer/BioNTech, ABD Almanya ortak üretimi mRNA aşısı
) Moderna, ABD firması Moderna tarafından üretilen mRNA-1273 adlı mRNA aşısı
) Sputnik V, Rusya tarafından üretilen insan adenovirüsü vektörü içeren aşı
) Sinopharm, Çin’de Pekin Biyolojik Ürünler Enstitüsü ve Sinopharm tarafından geliştirilen inaktif aşı
) Covaxin, Hintli Bharat Biotech firması tarafından üretilen inaktif aşı
) Novavax, ABD temelli Novavax firması tarafından üretilen protein subüniti içeren aşı
) Oxford/AstraZeneca Oxford Üniversitesi ile AstraZeneca işbirliği ile üretilen ve modifiye ( düzenlenmiş ) adenovirüs içeren aşı
Ülkelerin uyguladıkları aşılar
Arjantin : Sputnik V
Avusturya : Pfizer/BioNTech
Bahreyn : Pfizer/BioNTech, Sinopharm
Belçika : Pfizer/BioNTech
Brezilya : Sinovac
Bulgaristan : Moderna, Pfizer/BioNTech
Kanada : Moderna, Pfizer/BioNTech
Şili : Pfizer/BioNTech
Çin : CNBG, Sinovac
Kosta Rika : Pfizer/BioNTech
Hırvatistan : Pfizer/BioNTech
Kıbrıs : Pfizer/BioNTech
Çek Cumhuriyeti : Pfizer/BioNTech
Danimarka : Moderna, Pfizer/BioNTech
İngiltere : Oxford/AstraZeneca, Pfizer/BioNTech
Estonya : Pfizer/BioNTech
Finlandiya : Pfizer/BioNTech
Fransa : Pfizer/BioNTech
Almanya : Moderna, Pfizer/BioNTech
Cebelitarık : Pfizer/BioNTech
Yunanistan : Pfizer/BioNTech
Macaristan : Pfizer/BioNTech
İzlanda : Pfizer/BioNTech
Hindistan : Covaxin, Covishield
İrlanda : Pfizer/BioNTech
İsrail : Pfizer/BioNTech
İtalya : Pfizer/BioNTech
Kuveyt : Pfizer/BioNTech
Letonya : Pfizer/BioNTech
Litvanya : Moderna, Pfizer/BioNTech
Lüksemburg : Pfizer/BioNTech
Malta : Pfizer/BioNTech
Meksika : Pfizer/BioNTech
Hollanda : Pfizer/BioNTech
Kuzey İrlanda : Oxford/AstraZeneca, Pfizer/BioNTech
Norveç : Pfizer/BioNTech
Umman : Pfizer/BioNTech
Polonya : Pfizer/BioNTech
Portekiz : Pfizer/BioNTech
Romanya : Pfizer/BioNTech
Rusya : Sputnik V
Suuid Arabistan : Pfizer/BioNTech
İskoçya : Oxford/AstraZeneca, Pfizer/BioNTech
Sırbistan : Pfizer/BioNTech
Seyşeller : Sinopharm
Singapur : Pfizer/BioNTech
Slovakya : Pfizer/BioNTech
Slovenya : Pfizer/BioNTech
İspanya : Moderna, Pfizer/BioNTech
İsveç : Pfizer/BioNTech
İsviçre : Pfizer/BioNTech
Türkiye Cumhuriyeti : Sinovac
Birleşik Arap Emirlikleri : Pfizer/BioNTech, Sinopharm
Birleşik Krallık ( İngiltere ) : Oxford/AstraZeneca, Pfizer/BioNTech
Amerika Birleşik Devletleri : Moderna, Pfizer/BioNTech
Kanser tedavisinde yeni yöntem: Kanser hücreleri normal hücrelere dönüştürüldü için yorumlar kapalıBİLİM, kanser
Bir dizi kolon kanseri hücresi üzerinde çalışan bilim insanları, hücrelerin sağlıklı bir duruma geri dönmesini sağlayan yeni bir yöntem keşfetti. Yeni teknik kanser tedavilerinde devrim yaratabilir.
Kanser tedavisi konusunda devrim niteliğinde bir gelişme, Güney Koreli bilim insanları tarafından duyuruldu. Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden (KAIST) araştırmacılar, kolon kanseri hücrelerini genetik bir müdahale ile sağlıklı hücrelere dönüştürmeyi başardı. Bu yeni yaklaşım, kanserle mücadelede ezberleri bozabilecek bir potansiyele sahip.
Mevcut tedavi yöntemlerinin ötesinde
Günümüzdeki kanser tedavilerinin çoğu, kanserli hücreleri öldürmeye odaklanıyor. Ancak bu yöntemler sıklıkla sağlıklı hücrelerin ve dokuların da zarar görmesine neden oluyor. Tedavi başarılı olduğunda kanser kontrol altına alınsa da yan etkiler hastaların yaşam kalitesini ciddi şekilde etkileyebiliyor.
KAIST ekibinin geliştirdiği yeni yöntem ise farklı bir yol izliyor. Araştırmacılar, kanser hücrelerini öldürmek yerine, bu hücrelerin sağlıklı hücrelere dönüşmesini sağlayan genetik bir mekanizma keşfetti. Bu süreçte, herhangi bir hücresel materyal kaybı yaşanmadan kanser tehdidi ortadan kaldırılıyor.
Araştırmacılar, sağlıklı hücrelerin gelişim sürecini modelleyen dijital bir sistem üzerinde çalıştı. Bu süreçte, bağırsak duvarını kaplayan hücrelerin farklılaşmasında rol oynayan “ana düzenleyici” molekülleri tespit ettiler. MYB, HDAC2 ve FOXA2 adlı bu moleküller baskılandığında, kolon kanseri hücreleri sağlıklı bir duruma geri döndü.
Deneyler, dijital modellemeler, moleküler deneyler ve fareler üzerinde yapılan testlerle doğrulandı. KAIST Profesörü Kwang-Hyun Cho, bu buluşu şöyle yorumladı: “Kanser hücrelerinin tekrar normal hücrelere dönüştürülebilmesi şaşırtıcı bir olgu. Bu çalışma, bu tür bir geri dönüşün sistematik olarak indüklenebileceğini kanıtlıyor.”
Araştırmacılar, bu yöntemi sadece kolon kanseri hücreleriyle değil, aynı zamanda fare beynindeki hipokampus bölgesinde yer alan hücrelerle de test etti. Beyin kanserinin ilerlemesini durdurmak için de potansiyel taşıyan bu yöntemin, diğer kanser türlerinde nasıl uygulanabileceği de araştırılıyor. Bu teknolojinin, diğer organlardaki kanser hücrelerini de normale döndürebilecek şekilde geliştirilmesi, kanser tedavisinde kökten bir değişim yaratabilir.
