Demir Bazlı Manyetik Nanopartiküllerin Genotoksik Etkilerinin Drosophilamelanogaster’de Araştırılması için yorumlar kapalı
Manyetik nanopartiküller (MNP’ler) günümüzde nanopartiküllerin yeni bir sınıfı olarak biyosensörler, tıbbi tanı ve tedavi, manyetik rezonans görüntüleme ve daha birçok alanda sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. MNP’lerin kullanım alanları arasında özellikle insan üzerinde yaygın uygulama alanlarına sahip olmaları ve ayrıca potansiyel toksisiteleri hakkında literatürde bilgi eksikliği olması sebebiyle bu bileşiklerin kullanımı oldukça endişe uyandırıcı bir durum haline gelmiştir. Bu bağlamda MNP’lerin toksikolojik açıdan değerlendirilmeleri büyük bir önem taşımaktadır. Bu bağlamda çalışmamızda 4 farklı MNP’nin (Fe3O4 NP, NiFe2O4 NP, CoFe2O4 NP ve MnFe2O4 NP) genetik hasar oluşturma potansiyelleri, genotoksikoloji alanında sıklıkla kullanılan model organizmalardan biri olan Drosophila melanogaster ile kanat somatik mutasyon ve rekombinasyon testi (SMART) yöntemi çalışılarak araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan uygulama konsantrasyonları 1, 3, 5 ve 10 mM olarak belirlenmiştir. SMART yönteminden elde edilen verilere göre; toplam klon sayısı parametresi bakımından NiFe2O4 MNP’lerinin en yüksek konsantrasyonunda (10 mM) ve CoFe2O4 MNP’nin ise 3, 5 ve 10 mM’lık konsantrasyonlarının istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde genotoksisiteyi indüklediği sonucuna ulaşılmıştır.
Burgazlı, A. Y., Kaya, B., Yalçın, B., Güneş, m., Tagorti G., 2024, Demir Bazlı Manyetik Nanopartiküllerin Genotoksik Etkilerinin Drosophila Melanogaster’de Araştırılması, Gazi üniversitesi fen Fakültesi Dergisi, 5. cilt (1): 39-51
NANOTEKNOLOJİNİN TEMELİ NANO PARTİKÜLLERİN İNSANLARÜZERİNDEKİ POTANSİYEL RİSKLERİ için yorumlar kapalı
Yeni ve gelişmekte bir teknoloji olan nanoteknoloji, son yıllarda popüler marka haline dönüştü. Askeri, çevre, enerji ve sağlık vb. alanlarda sadece yeniliklerin esas kaynağı değil, aynı zamanda sürekli artan malzemelerle teknolojik gelişmelerin geleceği olarak görülmektedir. Dolayısıyla ülkelerin gelecek nesillerini yetiştirecek olan bilim dallarının nanoteknoloji hakkındaki ilgi, tutum ve bilgi seviyelerinin belirlenmesi oldukça önemlidir. Yapılan çalışmanın amacı, nanoteknolojinin temeli olan nano partiküllerin insan üzerindeki olası etkilerini tetkik etmektir. Nanoteknoloji, üstün nitelikli yeni uygulamaların ortaya çıkmasına olanak tanıyan ve 1-100 nanometre(nm) boyutlarındaki partiküllerin kontrol edilebildiği bilim dalıdır. Diğer teknoloji alanlarında olduğu gibi, nanoteknoloji uygulamaları ile ortaya çıkan nano partiküllerin insan üzerinde potansiyel etkileri mevcuttur. Nanoteknolojinin sürekli artan farklı uygulama alanları sebebiyle, artık günümüzde nano partiküllerin ortamdaki yoğunluklarının da artış göstermesi söz konusudur. Bilim insanları nano partiküllerin çevre ile etkileşmeleri sonucunda oluşabilecek etkilerini incelemektedirler. Ayrıca insan vücuduna ulaşan nano partiküllerin hücrelerin ve vücut fonksiyonlarının zarar görmesine, genlerin mutasyona uğramasına, zehirleme etkisinin ortaya çıkmasına neden olduğu öngörülmektedir. Nanoteknoloji çalışmaları ile yeni kapılar açılırken, insanlar üzerinde oluşabilecek riskler de artmaktadır. Bu kapsamda; yapılan çalışmada insanlar tarafından her geçen gün daha fazla tüketilen nanoteknoloji ürünlerinin oluşturduğu risklerden sağlık, çevresel ve toplumsal açıdan bahsedilmiştir.
Kaynak; Demirkıran, A., 2019, Nanoteknolojinin temeli nano partiküllerin insanalar üzerindeki potansiyel riskleri, uluslararası batı Karadeniz mühendislik ve fen bilimleri dergisi, 1(2):1-17.
Spektrofotometrik Yöntemin Kullanımına Bir Örnek: Çeşitli Gıda Ürünlerinde Karminin Belirlenmesi için yorumlar kapalı
Zeynep Kübra Arslan, Şule Aycan
Bilindiği gibi laboratuvar destekli fen öğretimi öğrenci başarısını artırmaktadır. Laboratuvar çalışmaları sadece ders programındaki konuları öğretmek için değil aynı zamanda gıda ürünlerindeki katkı maddelerini belirlemek için de kullanılmaktadır. Okul kantinlerinde satışı yasak olan birçok gıda ürünü bulunmaktadır. Bu tür ürünlerin satışının neden yasak olduğunun öncelikle öğretmenler tarafından öğrenilmesi ve ardından öğrencilere aktarılması gerekmektedir. Bu tür katkı maddeleri az miktarda kullanıldığından ancak enstrümantal analiz yöntemleri ile tespit edilebilmektedir. En yaygın ve pratik araçlardan biri olan spektrofotometre ile birçok analiz kolaylıkla yapılabilmektedir. Bu çalışmada, böcek özütünden elde edilen karmin maddesinin spektrofotometre kullanılarak kırmızı reçeller, vişne suyu ve kola gibi birçok gıda ürününde ve kırmızı allık ve ruj gibi kozmetik ürünlerinde varlığının gösterilmesi amaçlanmıştır. Bu sayede öğretmen adaylarının günlük yaşamlarında kullandıkları ürünlerin içeriklerini merak etmelerini ve bilinçli tüketiciler olmalarını sağlamak ve ayrıca istihdam edilecekleri muhtemel okullarda öğrencilerini bu konu hakkında aydınlatmak amaçlanmaktadır. Çalışmanın örneklemini Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Bölümünde halen öğrenim gören 40 öğrenci oluşturmaktadır.
Organların hangi hızda yaşlandığını tespit edebilen yeni kan testi için yorumlar kapalı
Yazan,Michelle Roberts, Sağlık editörü
Bilim insanları, bir kişinin iç organlarının ne kadar hızlı yaşlandığını anlamak ve hangi organların yakında işlevsiz hale gelebileceğini tahmin etmek için bir kan testi tasarlayabileceklerine inanıyor.
ABD’de Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar; kalp, beyin ve akciğerler de dahil 11 ana organı izleyebildiklerini söylüyor.
Araştırmacılar testi, çoğu orta yaşta veya daha ileri yaşta olan binlerce yetişkin üzerinde denedi.
Sonuçlar, 50 yaş ve üzeri, makul derecede sağlıklı beş yetişkinden birinin en az bir hızlı yaşlanan organa sahip olabileceğini gösteriyor. Her 100 kişiden bir ya da ikisinde, yaşlarından daha eski birkaç organ bulunabilir. Nature dergisinde yayımlanan çalışmanın araştırmacıları, hangi organların hızlı bir şekilde sağlıksızlaştığını bilmenin, hangi sağlık sorunlarının ortaya çıkabileceğini anlamakta yardımcı olabileceğini söylüyor.
Organ yaş farkı
Örneğin, “yaşına göre eski” bir kalp, kalp yetmezliği riskini artırırken, hızla yaşlanan bir beyin demansa daha yatkın olabilir.
Araştırmada, bir veya daha fazla organın hızlı yaşlanması, gelecek 15 yıl içinde bazı hastalıkların ve ölüm riskinin daha yüksek olmasıyla ilişkilendirildi.
Kan testiyle incelenen organlar ve vücut yapıları:
* Beyin
* Kalp
* Karaciğer
* Akciğer
* Bağırsak
* Böbrek
* Yağ
* Kan damarları (arterler)
* Bağışıklık dokusu
* Kas
* Pankreas
Kan testi, hangi organların hangi hızda yaşlandığına dair ipuçları için binlerce proteinin seviyesine bakıyor.
Belirli organlara özgü protein örüntüleri olduğu tahmin ediliyor.
Araştırmacılar, çok sayıda kan testi sonucunu ve hasta verilerini kullanarak tahminde bulunmak için bir makine öğrenme algoritması geliştirdiler.
Araştırmacılardan Dr. Tony Wyss-Coray, “Her bir bireyin bu organlarının her birinin biyolojik yaşını, belirgin ciddi hastalıkları olmayan geniş bir grup insandaki benzerleriyle karşılaştırdığımızda, 50 yaşındakilerin %18,4’ünün veya daha ileri yaşta olanların en az bir organı ortalamadan önemli ölçüde daha hızlı yaşlanıyordu” dedi.
“Ve bu bireylerin önümüzdeki 15 yıl içinde söz konusu organda hastalık riskinin yüksek olduğunu bulduk.”
Üniversite, testin patentini almak için başvuruda bulundu.
Ancak organ yaşını ve sağlığını tahmin etmekte ne kadar iyi olduğunu tespit etmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.
Dr Wyss-Coray’in daha önceki çalışmalarından bazıları, biyolojik yaşlanma sürecinin sabit olmadığını, insanlarda 30’lu yaşların ortalarında, 60’ların başlarında ve 70’lerin sonlarında bazı hızlı ivmelenmelerle birlikte büyük çapta gerçekleştiğini öne sürüyor.
Londra Queen Mary Üniversitesi’nde yaşa bağlı sağlık ve hastalıklar uzmanı olan Profesör James Timmons da biyolojik yaşın kanda belirtileri üzerinde çalışıyor. Çalışmaları proteinlerden ziyade tespit edilebilir gen değişikliklerine odaklanıyor.
Dr Wyss-Coray’in son bulgularının etkileyici olduğunu ancak daha fazla insanda, özellikle de farklı etnik kökenlerden gelen gençlerde doğrulanması gerektiğini söyledi.
“Bu yaşlanma mı yoksa yaşa bağlı erken hastalık belirtilerini tespit etmenin yeni bir yolu mu? Araştırmacılar ilkini savunuyor, ancak ikincisinin de göz önünde bulundurulması gerektiğini düşünüyorum.”
Dr Wyss-Coray şunları söyledi:
“Eğer bu bulguyu 50 veya 100 bin kişide teyit edebilirsek, bu, görünüşte sağlıklı insanlarda bireysel organların sağlığını izleyerek, insanların vücutlarında yaşlanmaya maruz kalan organları bulabileceğimiz ve insanları hastalanmadan önce tedavi edebileceğimiz anlamına gelecektir.”
Glasgow Üniversitesi’nden yaşlanma biyolojisi uzmanı Profesör Paul Sheils, bir kişinin sağlığına ilişkin en doğru tabloyu oluşturmak için yalnızca tek tek organlara değil, tüm vücuda bakmanın önemli olduğunu kaydediyor.
Age UK adlı yardım kuruluşundan Caroline Abrahams, bilimin yaşa bağlı ciddi hastalıkların erken tespitini yapmasının harika olduğunu ancak insanların bu bilgiyle yaşarken nasıl hissedebilecekleri konusunun da dikkate alınması ve duygusal ve klinik desteğin sağlanması gerektiğini belirtiyor.
Genel yapıları CnH2nO olarak bilinen, çözünür formları halkasal yapıda olan bileşenlerdir. Bazı türevleri vardır bunlar;
Monosakkarit; karbonhidratların basit yapılı ve tek şekerli olan formlarıdır. Örneğin; glikoz, fruktoz, galaktoz yapıları monosakkaritler grubunda yer almaktadır.
Disakkarit; karbonhidratların iki şekerli formlarına denir. örneğin; maltoz, sakkaroz, laktoz yapıları disakkarit grubunda yer almaktadır.
Polisakkarit; karbonhidratlarda eğer 10 dan fazla karbon içeren yapıya sahip formlar inceleniyorsa bunlar polisakkarit grubunda yer alır. Örneğin; glikojen, selülöz, kitin, nişasta
Oligosakkaritler; karbonhidrat türevlerinin 2 ila 10 karbon atomu içeren formlarıdır.
Örneğin; inülin
Karbonhidratlar temel besin kaynağıdır
insanlar bitkilerden karbonhidrat alır. bitkiler de karbonhidratı fotosentez yoluyla üretirler. karbonhidrat türevlerinin canlılarda bulunduğu bazı noktalar şöyle sıralanabilir;
Destek maddesi olarak insanda kıkırdaklar arda karbonhidrat türevleri vardır
Böceklerde dış iskelet karbonhidrat türevleri ile oluşur
Bitkilerde selüloz yapısında karbonhidrat görevleri bulunur
Mikroorganizmalarda hücre duvarını oluştururlar
DNA’ nın temel iskeletinde 5 karbonlu şeker bulunur
Karbonhidratlar bakır ile renk oluştururlar bu yüzden idrar testlerinde bakır demir gibi indirgeyici maddeler bulunur sebebi ise bu yapıların 2 halinin de stabil olmasıdır.
Karbonhidratlar kendini hidroksil grubu ile gösterir, bir yapıda eğer hidroksil grubunun fazla bulunması söz konusu ise bu yapının çözünürlüğü fazla olmaktadır. Karbonhidratların hidroksil grubu artarsa çözünürlükleri de aynı doğrultuda artar.
Örneğin; nişasta çözünmez bir yapıdadır fakat nişastanın çözünür yapısı glikozdur.
Glikoprotein nedir?
Proteinler ve karbonhidratların birbirine bağlanmış haline glikol proteinler denir. sinyal moleküllerini de bulunur protein alınırsa karbonhidrat çalışmaz karbonhidrat alınırsa protein çalışmaz. Yapısal olarak reseptörleri oluşturur ve mukus yapısında bulunurlar
serin ;oksijen bağlı amino asittir + asperjin; azot bağlı aminoasittir. = Bu iki yapı glikoproteinleri oluşturmaktadır.
İnsanlarda bağ doku elemanlarının büyük bir kısmı karbonhidrat türevidir. Birçok metabolizmal hastalık kıkırdaklardan kaynaklanan kıkırdak hastalıkları ile ilişkilidir, Metabolizmal olan bir hastalığı kontrol etmek çok zordur çünkü karbonhidratlar dışarıdan alınır.
Biyoenformatik ve Veri Analizi: Biyolojik Verinin Gücü için yorumlar kapalı
Giriş
Biyoinformatik, biyolojik verilerin toplanması, analizi ve yorumlanması amacıyla bilgisayar teknolojileri ve bilgi bilimi yöntemlerinin biyolojiye uygulanmasıdır. Bu alan, genomik, proteomik, metabolomik ve diğer omik verilerin büyük ölçekte işlenmesini sağlar. Veri analizi ise, biyoinformatik süreçlerin merkezinde yer alır ve biyolojik verinin anlamlandırılmasında kritik rol oynar. Bu makalede, biyoinformatik ve veri analizi konularını detaylı bir şekilde inceleyeceğiz.
Biyoinformatiğin Temel Kavramları
Genomik ve Genom Analizi :
Genomik, organizmaların genomlarının yapısını, işlevini ve evrimini inceleyen biyoloji dalıdır. Genom analizi, DNA dizileme teknolojilerinin gelişmesiyle mümkün hale gelmiştir. İnsan Genomu Projesi, genomik araştırmaların dönüm noktasıdır ve genomun tüm DNA dizisinin haritalanmasını sağlamıştır. Bu proje, biyoinformatik araçların kullanımıyla genetik bilgilerin geniş çapta analiz edilmesine olanak tanımıştır.
Genomik analizler, genetik hastalıkların teşhisi, tedavisi ve bireysel genetik farklılıkların belirlenmesi gibi birçok alanda önemli katkılar sunar. Genom haritalama ve dizileme çalışmaları, organizmaların evrimsel geçmişini anlamamıza da yardımcı olur. Ayrıca, gen düzenleyici bölgelerin ve mutasyonların tespiti, genlerin işlevlerinin belirlenmesi gibi kritik biyolojik süreçlerin anlaşılmasını sağlar.
Proteomik ve Protein Analizi : Proteomik, hücrelerin tüm protein içeriklerini inceleyen biyolojik bilim dalıdır. Proteinler, hücrelerin işlevlerini yerine getiren temel biyomoleküllerdir. Proteomik analizler, proteinlerin yapısı, işlevi, etkileşimleri ve hücre içindeki lokalizasyonlarını belirlemeye yardımcı olur. Proteomik, biyolojik süreçlerin dinamiklerini ve hücre içi ağların karmaşıklığını anlamak için kritik bir araçtır.
Proteomik çalışmalar, hastalık biyomarkerlerinin keşfi, ilaç hedeflerinin belirlenmesi ve tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynar. Protein-protein etkileşimlerinin haritalanması, hücresel süreçlerin bütüncül bir şekilde anlaşılmasını sağlar. Ayrıca, proteomik analizler, kişiselleştirilmiş tıp uygulamalarında hastaların protein profillerine dayalı tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesine yardımcı olur.
Metabolomik ve Metabolit Analizi :
Metabolomik, hücrelerdeki küçük moleküllerin (metabolitlerin) kapsamlı bir analizini yapar. Metabolitler, biyokimyasal süreçlerin ürünleridir ve hücrelerin fizyolojik durumu hakkında bilgi verir. Metabolomik analizler, hastalıkların teşhisi ve biyomarker keşfinde önemlidir. Metabolomik veriler, hücresel metabolizmanın dinamiklerini ve biyokimyasal yolların işleyişini anlamamıza yardımcı olur.
Metabolomik, sağlık ve hastalık durumlarının moleküler temelini anlamak için kritik bir araçtır. Metabolit profilleme, hastalık teşhisi, tedavi takibi ve bireysel sağlık durumlarının izlenmesi için kullanılır. Ayrıca, çevresel faktörlerin ve diyetin metabolik etkilerinin incelenmesi, kişiselleştirilmiş beslenme ve sağlık stratejilerinin geliştirilmesine katkıda bulunur.Biyoinformatik Araçlar ve Veri Tabanları
DNA Dizileme ve Veri Analizi :
DNA dizileme teknolojileri, biyoinformatiğin temelini oluşturur. Yeni nesil dizileme (NGS) yöntemleri, büyük miktarda DNA verisinin hızlı ve doğru bir şekilde dizilenmesini sağlar. Bu veriler, biyoinformatik araçlar kullanılarak analiz edilir. Örneğin, BLAST (Basic Local Alignment Search Tool), DNA veya protein dizilerini karşılaştırmak için yaygın olarak kullanılan bir araçtır.NGS verileri, biyoinformatik analizlerle genetik varyasyonların, mutasyonların ve gen ekspresyon profillerinin belirlenmesini sağlar. Bu analizler, genetik hastalıkların tanısında ve bireyselleştirilmiş tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesinde önemli bir rol oynar. Ayrıca, genetik araştırmaların hızlandırılması ve genomik verilerin geniş çapta incelenmesi, biyoinformatik araçlar sayesinde mümkün hale gelir.
Protein Veri Tabanları ve Analiz Araçları :Protein veri tabanları, protein dizileri ve yapıları hakkında bilgi sağlar. UniProt, protein dizileri ve işlevleri hakkında geniş kapsamlı bir veri tabanıdır. PDB (Protein Data Bank), üç boyutlu protein yapıları hakkında bilgi içerir. Protein-protein etkileşim analizleri, biyoinformatik araçlarla gerçekleştirilir ve hücre içi ağların anlaşılmasına yardımcı olur.
Protein veri tabanları, biyolojik araştırmalarda ve ilaç geliştirme süreçlerinde kritik bir kaynaktır. Protein yapı analizi, proteinlerin fonksiyonlarının ve etkileşimlerinin anlaşılmasını sağlar. Ayrıca, proteinlerin üç boyutlu yapılarının belirlenmesi, ilaç hedeflerinin keşfi ve yeni terapötik stratejilerin geliştirilmesi için önemli bilgiler sunar.Metabolit Veri Tabanları ve Analiz Araçları :
Metabolit veri tabanları, metabolitlerin kimyasal yapıları ve biyokimyasal yolları hakkında bilgi sağlar. KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes), biyokimyasal yollar ve metabolitler hakkında geniş bilgi sunar. Metabolomik veri analiz araçları, metabolit profilleme ve biyokimyasal yol analizleri için kullanılır.
Metabolit veri tabanları, metabolomik araştırmalarda ve biyomedikal çalışmalarda önemli bir kaynaktır. Bu veri tabanları, metabolik yolların haritalanması ve metabolitlerin biyolojik işlevlerinin anlaşılması için kullanılır. Ayrıca, metabolit analizleri, hastalık biyomarkerlerinin keşfi ve tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için kritik bilgiler sağlar.
Veri Analizi Yöntemleri
Biyolojik Veri Madenciliği : Biyolojik veri madenciliği, büyük biyolojik veri setlerinden anlamlı bilgilerin çıkarılmasını sağlar. Makine öğrenimi ve yapay zeka algoritmaları, biyolojik veri madenciliğinde yaygın olarak kullanılır. Örneğin, gen ekspresyon veri setlerinden biyomarker keşfi ve hastalık teşhisi için önemli bilgiler elde edilebilir. Makine öğrenimi yöntemleri, biyolojik veri setlerindeki karmaşık kalıpları ve ilişkileri belirlemek için kullanılır. Bu algoritmalar, genetik verilerden hastalık risk faktörlerini tahmin etmek ve kişiselleştirilmiş tedavi yaklaşımlarını geliştirmek için kullanılabilir. Ayrıca, biyolojik veri madenciliği, biyomarker keşfi ve yeni terapötik hedeflerin belirlenmesinde önemli bir rol oynar.
İstatistiksel Analizler :
İstatistiksel analizler, biyolojik verilerin anlamlandırılmasında kritik rol oynar. Hipotez testleri, varyans analizi (ANOVA) ve regresyon analizleri gibi yöntemler, biyolojik veri setlerinin analizinde kullanılır. Bu analizler, biyolojik süreçlerin anlaşılmasını sağlar ve deneysel sonuçların doğrulanmasına yardımcı olur.
İstatistiksel analizler, biyomedikal araştırmalarda ve klinik çalışmalarda yaygın olarak kullanılır. Bu yöntemler, biyolojik veri setlerinden anlamlı sonuçlar çıkarmak ve araştırma bulgularını doğrulamak için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, istatistiksel analizler, biyolojik hipotezlerin test edilmesi ve yeni keşiflerin yapılması için temel bir araçtır.
Ağ Analizleri :
Ağ analizleri, biyolojik moleküller arasındaki etkileşimleri incelemek için kullanılır. Gen düzenleyici ağlar, protein-protein etkileşim ağları ve metabolik ağlar, biyolojik süreçlerin sistem seviyesinde anlaşılmasını sağlar. Ağ analizleri, biyoinformatik araçlar ve veri tabanları kullanılarak gerçekleştirilir.
Biyolojik ağ analizleri, hücresel süreçlerin ve biyolojik sistemlerin bütüncül bir şekilde anlaşılmasını sağlar. Bu analizler, gen ve protein etkileşim ağlarının haritalanması ve biyolojik süreçlerin dinamiklerinin incelenmesi için kullanılır. Ayrıca, ağ analizleri, hastalıkların moleküler mekanizmalarının anlaşılması ve yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için kritik bilgiler sunar.
Uygulama Alanları
Genomik Tıp ve Kişiselleştirilmiş Tedaviler : Genomik tıp, bireylerin genetik profillerine dayalı tedavi yaklaşımlarını içerir. Biyoinformatik ve veri analizi, genomik verilerin yorumlanmasını sağlar ve kişiselleştirilmiş tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olur. Örneğin, kanser tedavisinde, hastaların genetik profilleri analiz edilerek, hedefe yönelik tedaviler belirlenebilir.
Genomik tıp, hastalık risk faktörlerinin belirlenmesi, genetik hastalıkların teşhisi ve tedavisi, ilaç geliştirme süreçlerinde önemli bir rol oynar. Biyoinformatik araçlar, genetik verilerin analiz edilmesi ve anlamlı bilgilerin çıkarılmasında kritik bir araçtır. Ayrıca, genomik tıp, kişiselleştirilmiş sağlık hizmetlerinin geliştirilmesi ve hastaların tedaviye verdiği yanıtların öngörülmesi için önemli bir potansiyele sahiptir.
İlaç Geliştirme ve Farmakogenomik :
İlaç geliştirme süreçlerinde biyoinformatik ve veri analizi, ilaç hedeflerinin belirlenmesi ve ilaç etkileşimlerinin analiz edilmesinde kullanılır. Farmakogenomik yaklaşımlar, bireylerin genetik profillerine dayalı ilaç tepkilerinin tahmin edilmesine olanak tanır. Bu yaklaşımlar, ilaçların etkinliği ve güvenliği üzerindeki genetik faktörlerin rolünü anlamamıza yardımcı olur.
Biyoinformatik araçlar, ilaç moleküllerinin hedef proteinlere olan bağlanma affinitesini tahmin etmek ve ilaç tasarımı süreçlerini hızlandırmak için kullanılır. Bu analizler, ilaç keşfi ve geliştirme süreçlerinde zaman ve maliyet tasarrufu sağlar. Ayrıca, farmakogenomik analizler, ilaçların bireysel olarak ayarlanmasını sağlayarak, tedavi yanıtlarının iyileştirilmesine katkıda bulunur.
Tarım Biyoteknolojisi ve Gıda Güvenliği :
Biyoinformatik ve veri analizi, tarım biyoteknolojisi ve gıda güvenliği alanlarında da önemli bir rol oynar. Bitki genomlarının dizilenmesi ve analiz edilmesi, bitki ıslahı ve verimlilik artışı için temel bilgiler sağlar. Ayrıca, gıda güvenliği analizleri, gıdalardaki genetik modifikasyonları ve potansiyel sağlık risklerini değerlendirmek için kullanılır.
Tarım biyoteknolojisi, iklim değişikliği ve nüfus artışı gibi küresel zorluklarla mücadele etmek için önemli bir potansiyele sahiptir. Biyoinformatik araçlar, bitki ıslah programlarının yönetilmesi ve genetik çeşitliliğin korunması için kullanılır. Ayrıca, gıda güvenliği analizleri, gıdalardaki potansiyel alerjenleri ve toksinleri belirlemek için önemli bir araçtır.
Sonuç: Biyoinformatik[1] ve veri analizi, biyolojik verilerin kapsamlı bir şekilde analiz edilmesini sağlayan kritik araçlardır. Genomik, proteomik ve metabolomik verilerin analizi, biyolojik süreçlerin anlaşılmasında ve hastalıkların tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynar. Biyoinformatik araçlar ve veri tabanları, büyük biyolojik veri setlerinin yönetilmesi ve analiz edilmesi için kritik bir altyapı sağlar. Bu alanların ilerlemesi, sağlık bilimlerinde, tarımda ve çevre bilimlerinde önemli yeniliklerin gerçekleştirilmesine olanak tanır.
Tüm canlıların hücrelerden oluşması çeşitli organizmaların dış görünüşlerinin aksine birbirlerine benzerlik göstermeleri bunun yanı sıra pek çok organizmanın temel metabolik işlemlerin de aynı olması örneğin glukoz ve oksijenin, karbondioksit ve suya dönüştü kimyasal tepkimeler dizisi E.coli ve insanda temelde aynıdır.
Biyokimyasal özelliklerine dayanarak modern dünyanın farklı organizmaları 3 temel gruba ayrılır
Ökaryotlar
Prokaryotlar
Arkealar.
Ökaryotlar; Genel olarak terimine baktığımızda çekirdeği olan ve genetik materyalinin çoğunu bu çekirdekte bulunduran hücreler bütünüdür. ayrıca bu hücreler stoplu asmada bir dizi iç membrana çevrili organel olan mitokondri endoplazmik retikulum golgi aygıtı lizozom gibi yapılara sahiptir. bu canlı grubuna hayvanlar bitkiler mantarlar ve protistler de ayla olmak üzere geniş bir biyolojik çeşitliliği kapsar.
Prokaryotlar: Basit hücre organizasyonuna sahip mikroskobik organizmalardır. bu organizmaların hücreleri, müzik çekirdekleri olmayan ve genetik materyallerini bir nükleotid adı verilen bir alan içinde bulunduran basit bir yapıya sahiptir. ayrıca pro gayret gübrelerde stop lazım için de bulunan kübo zamlar gibi organel bulunmaz. genellikle tek hücreli organizmalardır.
Arkealar: Prokaryotik mikro organizmaların özel bir grubunu oluşturan organizmalardır. Bunlar genetik ve biyokimyasal özellikleriyle bakterilere benzerlik gösterse de ayrı bir evrimsel kökene sahiptirler. ekstremofiller olarak bilinirler; örneğin çok yüksek sıcaklıklara, yüksek tuzlu ortamlara, asidik veya alkali ortamlara, yüksek basınçlı derin deniz ortamlarına yani ekstrem koşullara uyum sağlayarak yaşayabilirler. bu bağlamda bakıldığında arkeaların hücre duvarları bakterilerden farklı kimyasal bileşimlere sahiptir ve genellikle lipid bileşimleri benzersizdir.
Aristoteles, Küçük Asya’da bir Yunan kolonisi olan Stagira’da, M.Ö. 384 yılında doğdu. Babası bir doktor ve Asklepiad loncasının bir üyesiydi. Aristoteles daha çocukken yetim kalmış ve bir akrabası tarafından yetiştirilmişti. Göründüğü kadarıyla, çocukluğundan itibaren babasından tıp ve biyoloji konularında eğitim almış olmalı. 18 yaşında Atina’da, Platon’un Akademisine girdi. M.Ö. 347 yılında Platon’un ölümüne kadar orada kaldı. Gençliği hakkındaki bilgiler kopuk kopuktur. Yaşamının bu dönemine ilişkin anektodlardan anlaşıldığı kadarıyla, hiçbir çağda eşine rastlanmayacak entelektüel becerileri, zarafeti ve gösterişli tavırlarıyla çok kişiyi kıskandırmış olmalı. Platon’un ölümünden sonra, Aterneus’a gitmek üzere Atina’yı terk etti. Burası küçük bir kent devletiydi. Yönetici Hermias, Platon’un öğretilerinden etkilenmiş bir bilginler topluluğunu buraya toplamıştı. Aristoteles buraya vardıktan kısa bir süre sonra Hermias’ın evlatlık kızı Pythia ile evlendi. Sadece bir kız çocuğu dünyaya getirdiler, ve çocuğa annesinin adı verildi. Karısının ölümünden sonra Aristoteles, Herpyllide adlı kadınla birlikte yaşamaya başladı. Evlendiklerine dair bir bilgi yok elimizde. Ama ondan doğan oğlu Nikomakhos’a ithafen yazdığı Nikomakhos’a Etik, ahlak felsefesinin bir başyapıtı olarak günümüze ulaşmıştır. Aristoteles Aterneus’ta üç yıl kaldıktan sonra Lesbos Adası’ndaki Mytilene’ye gitti. Göründüğü kadarıyla biyoloji araştırmalarının çoğunu orada bulunduğu sıralarda gerçekleştirmiştir. M.Ö. 343 ya da 342 yılında Makedonyalı Philip’’n oğlu İskendere’e özel ders vermek için çağrıldı. Sekiz yıl sonra Atina’ya dönerek kendi okulu ve kütüphanesi Lykeon’u kurdu. Akademi ya da Lykeion gibi okullar kısmen günümüzün üniversiteleri gibi işlev görüyorlardı; ne var ki o denli örgütlenmiş değillerdi. M.Ö.322’de Makedonyalılarla arası bozulunca Khalkhis’e çekildi gitti. Aristoteles, Atinalılara, Sokrates’e yaptıklarını yapma fırsatı vermek istememişti. Khalkhis’e gittikten kısa bir süre sonra öldü.
Aristotelesten Önce Organik Üreme Kuramları Aristoteles, Darwin ile birlikte en büyük biyologlar arasında sayılmalıdır. Organik formlar üzerine sistematik gözlemde bulunmuş ilk kişiler arasında Aristoteles’in adı geçer. Ayrıca organik formlara ilişkin Historia Animalium adlı ayrıntılı bir eser yazmıştır. Anlatacağım deney sonraki tüm embriyoloji çalışmalarının temelini hazırlamıştır. Bu deney hem sistematik olması hem de araştırmanın sonuçları bakımından, Aristoteles’in soruna eğilmesindeki ince zekayı gösteriyor.
“Üreme”nin doğası, bitkilerin, hayvanların varolma sorunları, Aristoteles öncesi Yunanlı düşünürlerce derinlemesine değerlendirilmişti. Bitkiler ve hayvanlar nasıl varlık kazanıyordu? Öyle görünüyor ki, bunlar temel, değişmeyen kütlelerden oluşuyorlar, ama gene de hızlı biçimde incelmiş ve eklemli yapılara kavuşuyorlardı. Acaba bu yapı sadece daha önceden varolan bir planın gerçekleşmesi midir(önceden oluşum kuramı),yoksa varlık kazanma, adım adım büyüme ve yayılma sürecinin değişik evreleri olarak gelişme midir(sıralıoluş/epigenesis kuramı)?Bu sorun bugün bile tam olarak çözülmüş değildir. Üreme sürecini anlama girişimleri antik çağlara dayanır; hatta M.Ö. 345’te Aristoteles’in kendisi bile bu soruna ilgi duymuş öncellerinin öğretilerinden yararlanmıştı. Aristoteles öncesi dönemden elimize geçen en iyi tıbbi deneme, Hippokratik yazılardır .Bu yazıları yazan düşünür ya da düşünürlerin, karşılaştırmalı embriyoloji yöntemi, insan olmayan türlerin embriyolojik oluşumları ve yeni insanların nasıl varoldukları konularında açık düşüncelere sahip olduğu anlaşılıyor. Bebeğin Doğası Üzerine adlı yapıtta açıklamalı bir çalışma en açık terimlerle sunulmaktadır. ”yirmi ya da daha fazla yumurta alıp civcivlerin yumurtalarından çıkmasını sağlamak için, onları iki ya da çok tavuğun altına yerleştirin .Sonra kuluçkanın ikinci gününden son güne değin, her gün bir yumurtayı alıp incelemek üzere kırın. Göreceksiniz, her şey, bu konuda söylediklerimi, bir kuşun doğası ile insanın doğasının karşılaştırılabileceğini doğruluyor.” Ne var ki yorumcular, yazarın metinde öngördüğü tarifi izlemediği düşüncesindedirler. Eh, bu onun bileceği bir işti. Şimdi onun civcivlerin embriyonik gelişim aşamaları konusundaki açıklamalarını okuyacaksınız.
Yumurtaların Açılması “Yumurtadan çıkış bütün kuşlarda benzer biçimde gerçekleşir. Ama nüvenin oluşumundan kuşun oluşumuna kadar geçen süre, daha öncede söylendiği gibi farklılık gösterir. Ortalama bir tavukta embriyo üç gün üç gece içinde belirmeye başlar; daha büyük kuşlarda bu evre daha uzun, daha küçük olanlarda ise daha kısadır. Yumurta sarısı varlığa katıldıkça, sivri tarafa doğru, yumurtanın ana öğesinin bulunduğu ve yumurtanın çatladığı taraf büyür. Kalp, kan lekecikleri biçiminde yumurtanın akında belirmeye başlar. Bu nokta yaşamı elinde taşırmış gibi çarpar ve devinir. Buradan, içinde kan bulunan iki damar yoluyla sarmal biçimde[yumurta maddesi büyüdükçe civardaki her iki zara doğru]yönelir; şimdi yumurta sarısını kaplayan ve lifleri taşıyan bir zar bu damarlardan itibaren oluşmaya başlar. Bir sonra beden farkedilmeye başlar; başlangıçta oldukça küçük ve beyazdır. Baş açıkça seçilebilir. Kafada gözler iyice dışa doğru şişmiş olarak fark edilebilir. Gözlerin bu durumu epey süre devam eder, ama yavaş yavaş küçülüp yuvalarına otururlar. Dış kesimde üst kısımla karşılaştırıldığında, alt kısım belirsiz bir biçimde görünmeye başlar. Kalpten başlayan iki damardan biri civardaki zara doğru, öteki göbek bağı gibi, yumurta sarısına doğru gitmektedir. Civcivin yaşam öğesi yumurtanın akındadır; besin ise göbek bağı yoluyla yumurtanın sarısından sağlanmaktadır. “Yumurta on günlük olduğunda civciv bütün kısımlarıyla açıkça görülebilir. Kafa vücudun öteki kısımlarından daha büyüktür; gözler,bu dönemde siyah renkli ve fasulye tanesinden daha iridir. Üst deri soyulursa, içinde beyaz ve donuk bir sıvının olduğu, bunun güneş ışığında parladığı ve içinde sert bir maddenin bulunmadığı görülecektir. Bu dönemde daha iri olan iç organlarda görülebilir. Örneğin iç organların düzeni ve mide görülebilir; kalpten başlıyor gibi görülen damarlar ise göbeğe yakın bir konumdadırlar .Göbek bölgesinden bir çift damar uzanmıştır; biri, yumurta sarısını sarmalayan zara doğru(yumurta sarısı şu an sıvıdır ya da normalden daha sıvımsıdır),öteki de hep birlikte saran zara doğru uzar. [Civciv büyüdükçe yumurta sarısının bir kısmı yavaşça yukarı doğru kayar ve beyaz sıvı arada kalır; yumurtanın akı sarının alt kısmındadır, dış kısımda olduğu gibi.] onuncu günde yumurtanın akı en dış yüzeydedir; miktarı azalmış; maddesi katılaşmış; rengi solmuş ve yapışkanlık kazanmıştır. “Kurucu bölümlerin düzeni aşağıdaki gibidir. Birinci ve en dışta, kabuğa ait olan değil, onun altındaki yumurta zarı gelmektedir. Bu zarın içinde ak bir sıvı vardır; daha sonra civciv ve onu sarmalayan, civcivi sıvıdan ayıran zar gelmektedir; civcivden sonra yumurta sarısı gelmektedir. Daha önce açıklandığı gibi damarlardan biri buraya, öteki de beyazı kaplayan maddeye gitmektedir. [Serumu andıran bir sıvıya sahip bir zar iç yapıyı kaplamaktadır. Daha sonra, embriyonun hemen yanında, önceden açıklandığı gibi kendisini sıvıdan ayıran başka bir zar gelmektedir. Bunun altında yumurta sarısı vardır; o da başka embriyoyu her iki sıvıdan koruyan bir zar (bu zara yumurta sarısı, büyük damar ve kalbe giden göbek kordonunu yine bu zar içinden ilerletir) içine sarılmıştır.]
“Yirminci güne doğru eğer yumurtayı kırıp civcive dokunursanız, içeri doğru hareket edip kıpırdar; yirmi gün geçtikten sonra, civciv tüyle kaplanmış ve kabuğu çatlatmaya başlamıştır. Baş, sağ bacak üstünde böğüre yakın bir konumdadır ve kanat başın üstündedir; bu anda zarın bir doğum sonrasını andırdığını açıkca görebiliriz. Bu zar, kabuğun en dışındaki zardan hemen sonra çıkar. Bu zara göbek bağlarından birinin bağlı olduğunu(ve civciv bütün olarak şu an bunun içindedir) söylemiştik; yumurta sarısını çevreleyen ve ona doğru gittiği açıklanan ikinci göbek bağıda doğum sonrasını andırıyor. Bunların ikisinin de büyük damar ve kalp ile bağlantılı olduğu açıklanmıştı. Bu şartlarda dış doğum-sonrasına bağlı olan göbek bağı bozulur ve civcivden ayrılır. Yumurta sarısına götüren zar ise yaratığın ince bağırsağına bağlıdır. Şu anda yumurta sarısının önemli bir kısmı civcivin içindedir. Civcivin midesinde sarı bir pıhtı vardır .Bu ana kadar civciv, kalntıları dış doğum –sonrasına doğru akıtır. Midesinde artıklar vardır; dıştaki kalıntı aktır(ve içerde beyaz bir madde vardır). Zaman geçtikçe yumurta sarısının büyüklüğü azala azala en son civciv tarafından tamamen tüketilip özümsenir(öyle ki, yumurtadan çıktıktan on gün sonra civcivi ortadan ikiye ayırırsanız, bağırsaklara bağlı küçük bir yumurta sarısı kalıntısını hala görebilirsiniz); ama kordondan ayrılmıştır ve aradaki aralıkta bir şey yoktur; çünkü tümüyle kullanılmıştır. Yukarıda belirtilen zaman boyunca civciv uyur, uyanır, yukarı bakar ve kıpırdar; kalp ve göbek bağı ise, yaratık soluk alırcasına titrer. Kuşlarda yumurtadan üreme hakkında bu kadar yeter.”(Historia Animalium , 6. Kitap, 561a3-562a20)
Aristoteles Sonrası Embriyoloji Kuşkusuz embriyolojiye olan ilgi Aristoteles’ten sonra da sürdü. Bu ilgi özelikle gözlemsel ve deneysel çalışmaların alanını genişletmeye yönelikti .Ne var ki, Hellenistik dönem bilimsel çalışmalarından ve büyük İskenderiye okullarındaki çalışmalardan çok azı elimize ulaşabilmiştir. Ortaçağ Avrupası, Yunan biliminin büyük bir bölümünü, antik öğretilerin yayılmasını sağlayan Arap yazarlardan öğrenmiştir. Tıbbi ve biyolojik bilginin en önemli kaynakları Galen ve İbn-i Sina’nın çalışmalarıdır. Ancak, ortaçağ bilimi birçok bölümü açısından, nihai bir kaynak olarak Aristoteles’e dönmekteydi. Öyle ki, yeni çalışmalar genellikle var olan Aristotelesçi denemeler üzerine yapılan eleştirel yorumlardan oluşmaktaydı. Ortaçağda embriyoloji, özellikle Aristoteles’in Historia Animalium’ undan alıntıladığım bölümü örnek almıştı Aristotelesçi geleneğin en iyi yapıtlarından biri, 1276 yılı civarında Romalı Giles tarafından yazıldı. De Formatione Corporis Humani in Utero adlı bu çalışmada, erkek ve dişi ebeveynin doğurganlık sürecine katkılarına ilişkin kuramsal tartışmalar bulunmaktadır. Burada, Aristoteles’in kuşların gelişimini incelemesini, insanın embriyolojik gelişimini de içine alabilecek biçimde genişleten, ceninin gelişimine ilişkin ayrıntılı açıklamalar mevcuttur. Giles’in denemesi olumlu yönde eleştiriler aldı. Bu çalışma Ortaçağın embriyolojik bilgisini oldukça iyi bir biçimde açıklığa kavuşturuyor. Hewson’a göre Forlili James ve Gorbolu Thomas’ın, Giles’in embriyoyu saran zara ilşkin açıklamasına yönelttikleri eleştiriler, Aristoteles’ten başka otoritelerin düşüncelerine de başvurulduğunun bir işaretidir. Bu özellikle Arap kökenli çalışmalarda belirgindir. Sorun üç embriyonik zarın durumu, işlevi ve gelişim düzeni üzerine kurulmaktadır. Giles’in açıklamalarına getirilen eleştiriler, yeni otoritelerin bilgilerinin yanı sıra diseksiyon tekniğinin de geliştiğini gösteriyor. Zarların gelişim düzeni pek önemli görünmeyebilir. Ne var ki bu sorun, preformasyoncular ile epigenetikçiler arasında, erken Yunan zamanında başlayan bir tartışmayla ilintiliydi. Galen’in yazıları üzerinde çalışırken Giles, Aristoteles’in herhangi bir yapıtından daha ayrıntılı bir kaynağı ele almak zorundaydı. Ancak embriyoloji tarihinde herhangi bir bilimsel devrim sözkonusu değildir. Başarılı gözlemciler açıklamalarının niteliği ve dakikliğini geliştirip geleneksel bilgiyi artırıp düzeltiyorlardı. 1604 yılında Fabricius, De Formato Foetu adlı çalışmasında Aristoteles’in daha önceden kaydettiği yapılara oldukça benzer sistemler bulmuştu. Ayrıca Romalı Giles’i de meşgul eden benzer sorunları tartışmıştı. Hepsi cenine ait zarların ikili bir işlev yüklendikleri konusunda birleşiyorlardı. Bu zarlar bir yandan embriyoyu korurken, öte yandan atıkları topluyorlardı. Hepsi de ceninin gelişme sırasında gösterdiği ahengin, diğer tüm evrelerin kan mekanizmasının gelişmesine bağlanmasıyla en iyi biçimde incelenebileceğini anlamıştı. Fabricius göbek bağının dolaşım sistemine daha ayrıntılı bir açıklama eklenmekle, büyümekte olan bilgi yapısına bir tuğla daha eklemiş oldu. Aristoteles’in bilgisinin berraklığı, değişik evreleri gözlemlerken gösterdiği özen, özellikle yumurtanın sarısı ile akının ayrı ayrı işlevlerini ve genel olarak temel fizyolojik ilkeleri kavrayışı hayranlık uyandırmaktadır. Aristoteles, memelilerin doğumu ile zarları karşılaştırırken, embriyoloji gözlemlerini bir türden diğer türlere doğru genelleştiriyor. Peki, bu çalışma hangi anlamda bir deneydir? Kanımca, verili nesneler ve doğal süreçleri keşfetmeye yönelik ampirik araştırmalar ile nedensel etkileri soyutlayıp onların bireysel etkilerini belirginleştirmek üzere etkin müdahelelerde bulunan araştırmaları birbirinden ayrı tutmak gerekir. Yunan bilimi büyük ölçüde keşifsel ve kuramsaldı. Ancak burada bir dizi yumurtanın kontrollü kullanımında, mühahale ve önlemler içeren bir araştırma tekniğiyle karşı karşıyayız. Aristoteles edilgin biçimde civcivin gelişim aşamalarının açığa kavuşmasını beklemedi; tersine Hippokratçı yazar tarafından önerilen doğal sürece, etkin müdahale yöntemini uyguladı.
Kaynak: Harre. R. 1994. Deneysel Bilimlerin Felsefesi, Evrimi ve Yöntemi Üzerine Kavramsal Bir e-Dizin, TÜBİTAK, Ankara, 19-23.
Yapay plasenta: Prematüre bebekler için yeni bir can simidi mi? için yorumlar kapalı
Jasmin Fox-Skelly tarafından ,
Yapay plasentalar ve rahimler prematüre bebeklerin hayatını kurtarabilir, ancak insan deneyleri başlamadan önce hangi etik hususlara dikkat edilmelidir?
“Yapay rahim” veya yeni doğan gelişimi için rahim dışı ortam olarak adlandırdıkları şeyi geliştiriyorlar (Extend). Extend, bir fetüsün gebe kalmadan doğuma kadar büyümesini amaçlamıyor – bu istense bile imkansız olurdu. Bunun yerine, yaşamları boyunca çok sayıda olası sağlık sorunuyla karşı karşıya kalan aşırı prematüre bebeklerin hayatta kalma oranını artırmaya yardımcı olmayı amaçlıyor.
Tipik sağlıklı bir gebelik yaklaşık 40 hafta sürer ve bebekler 37. haftada tam dönem olarak kabul edilir. Ancak bazen gebelikte komplikasyonlar meydana gelir ve bebeğin erken doğum yapması gerekebilir.
Neyse ki, son birkaç on yılda yenidoğan tıbbındaki büyük ilerlemeler sayesinde, prematüre bebeklerin çoğu hayatta kalıyor ve çok az komplikasyonla taburcu ediliyor. En son veriler, 22 haftalık gebelik hastalarının %30’unun bile yoğun bakıma verildiğinde hayatta kaldığını gösteriyor.
22. hafta civarında doğan bebekler büyük zorluklarla karşı karşıya kalıyor ve 7/24 yoğun bakıma alınmak zorunda kalıyorlar (Kaynak: Getty Images)
Kansas City’deki Children’s Mercy Hastanesi’nde neonatolog olan Stephanie Kukora, “Dürüst olmak gerekirse, 28 ve hatta 27 haftalık bebekler genel olarak çok iyi durumdalar” diyor .
“Aslında 22-23. haftalarda doğan bebeklerde sonuçlar o kadar ağır ki, onların elde ettiği yaşam kalitesinin kabul edilebilir olup olmadığından emin değiliz.”
Yaşama kabiliyetinin eşiğinde doğan bebekler genellikle ciddi sağlık sorunlarıyla karşı karşıya kalırlar. Bu bebekler doğumda 2 librenin (900 g) altında ağırlığa sahiptir ve kalp, akciğerler, sindirim organları ve beyin gibi kritik organlar henüz bebeği yoğun tıbbi bakım olmadan hayatta tutacak kadar gelişmemiştir.
Sıklıkla ortaya çıkan kısa vadeli komplikasyonlar arasında nekrotizan enterokolit (NEC ) bulunur; bu, bağırsaktaki (gut) dokuların iltihaplanıp ölmeye başladığı ciddi bir hastalıktır. Bu yaştaki bebekler ayrıca enfeksiyona, sepsis ve septik şoka karşı çok hassastır; bu, akciğerlere, böbreklere, karaciğere ve diğer organlara zarar verebilen, kan basıncında yaşamı tehdit eden bir düşüştür.
Öte yandan, aşırı erken doğan bebekleri etkileyebilecek uzun vadeli sorunlar arasında serebral palsi, orta ila şiddetli öğrenme güçlükleri, görme ve işitme sorunları ve astım yer almaktadır.
Yapay rahim ve plasentaların ardındaki fikir, akciğerleri tamamen denklemden çıkarmaktır
Michigan Üniversitesi CS Mott Çocuk Hastanesi’nde cerrahi, doğum ve jinekoloji profesörü olan George Mychaliska, “Bu erken gebelik döneminde akciğerler hala gelişmektedir ve sıvı ile dolu olmalıdır” diyor .
“Ancak çok erken doğduklarında, trakealarına bir endotrakeal tüp yerleştiriyoruz ve akciğerlerine yüksek gerilim ve basınçla hava ve oksijen veriyoruz. Bunun yaralanmaya neden olduğu iyi belgelenmiştir.”
Zamanla yaralanmalar akciğerlerde yara izi oluşmasına ve bronkopulmoner displazi veya kronik akciğer hastalığı olarak bilinen bir duruma yol açar. Çocuklar genellikle hastaneden uzun süreli oksijen desteğine ihtiyaç duyarak ayrılır ve hayatlarının geri kalanında mekanik ventilasyona ihtiyaç duyarlar. Ventilasyon ayrıca retina körlüğü riskini de artırabilir. Gözün retinasını besleyen kan damarları doğuma yakın bir zamana kadar tam olarak oluşmaz. Çok fazla oksijen yeni, anormal kan damarlarının büyümesini tetikleyebilir ve bu da eninde sonunda retina dekolmanına yol açabilir.
Yapay rahim ve plasentanın ardındaki fikir, akciğerleri tamamen devre dışı bırakarak, bebeğin ilk nefesini almaya hazır olana kadar fetüsün güvenli bir ortamda gelişmesine zaman tanımaktır.
Bebeklerin rahimde çevrelendiği plasentanın taklit edilmesi, tıbbi ekipmanların gelişmekte olan akciğerlerine zarar vermesini önleyebilir (Kaynak: Getty Images)
Teknoloji üzerinde çalışan üç ana grup var. Üçü de ilhamını, akciğerleri ve kalbi düzgün çalışmayan bir kişiye yardımcı olabilen bir tür yapay yaşam desteği olan ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (Ecmo) adı verilen mevcut bir terapiden alıyor. Ecmo’da, kan hastanın vücudunun dışına, karbondioksiti uzaklaştıran ve oksijen ekleyen bir makineye pompalanır. Oksijenlenmiş kan daha sonra vücuttaki dokulara geri gönderilir.
Bu yöntem kanın kalp ve akciğerleri “atlamasına” izin vererek bu organların dinlenmesini ve iyileşmesini sağlar. Ecmo daha büyük bebeklerde kullanılabilmesine rağmen, aşırı prematüre bebekler için uygun değildir. Üç ekip de teknolojiyi küçültmeye ve uyarlamaya çalışıyor.
Ancak geliştirilmekte olan farklı cihazlar arasında bazı ince farklar bulunmaktadır.
CHOP’taki bilim insanları, fetal cerrah Alan Flake liderliğinde, prematüre bebekleri rahimdeki amniyotik sıvıyı taklit edecek şekilde tasarlanmış sıvı dolu kapsüllere daldırmayı planlıyor. Cerrahlar daha sonra bebeğin göbek kordonunun minik kan damarlarını Ecmo benzeri bir cihaza bağlayacak. Kan, tıpkı doğada olduğu gibi fetal kalp kullanılarak sistemin etrafında pompalanıyor.
2017’de Flake ve meslektaşları, 23-24 haftalık insan fetüslerine eşdeğer gebelik yaşına sahip sekiz prematüre kuzuyu aldılar ve yapay rahim kullanarak dört hafta boyunca canlı tuttular. Bu süre zarfında kuzular normal şekilde gelişti, hatta yün bile çıkardı.
Öte yandan Michigan Üniversitesi’ndeki George Mychaliska’nın ekibi, yapay plasenta adını verdikleri bir şey geliştiriyorlar. Fetüsün tamamını sıvıya daldırmak yerine, bebeğin akciğerlerini özel olarak geliştirilmiş bir sıvıyla doldurmak için solunum tüpleri kullanmayı planlıyorlar. Sistemleri, geleneksel Ecmo makinelerine benzer şekilde, kanı kalpten juguler ven yoluyla boşaltıyor ancak oksijenli kanı göbek kordonu yoluyla geri veriyor.
Makinede tutulan prematüre kuzular, mekanik ventilasyona güvenli bir şekilde transfer edilmeden önce 16 gün hayatta kaldı
Mychaliska, “Çoğu bebeğin kolayca erişebileceği ve mevcut yenidoğan yoğun bakım ünitelerinde kullanılabilecek bir platform istedim” diyor.
“Teknolojinin plasentanın sayısız işlevinin yerini alması amaçlanmamıştır. Gaz değişimine odaklanıyor ve prematüre organlar korunurken ve gelişmeye devam ederken kan basıncını, kalp atış hızını ve fetal dolaşımı koruyor.”
Yapay plasentanın yakın zamanda yapılan bir denemesinde , makinede tutulan prematüre kuzular, mekanik ventilasyona güvenli bir şekilde transfer edilmeden önce 16 gün hayatta kaldılar. Bu süre zarfında akciğerleri, beyinleri ve diğer organları iyi gelişmeye devam etti.
Çocuklar hastaneden uzun süreli oksijen desteğine ihtiyaç duyarak ayrılabilir ve hayatlarının geri kalanında mekanik ventilasyona ihtiyaç duyabilirler (Kaynak: Getty Images)
Singapur Ulusal Üniversitesi’nde Kadın Hastalıkları ve Doğum Profesörü ve Eve’e liderlik eden Matt Kemp, “Artık 500 gr’lık bir kuzu fetüsü alıp, iki hafta boyunca genel olarak normal fizyolojik durumda tutabileceğimiz bir noktadayız” diyor .
“Bu oldukça güzel bir başarı, ancak diğer taraftan bu fetüslerin büyümesi anormal.”
Yapay plasentalar/rahimler kullanılarak yürütülen denemelerin çoğu, aksi takdirde sağlıklı olan ve rahatsız edilmeden bırakılsalardı doğum yapabilecek olan kuzu fetüsleri üzerindedir. Sorun, aşırı prematüre bebeklerin genellikle annede veya fetüsün kendisinde ortaya çıkan sağlık komplikasyonları nedeniyle erken doğmasıdır. Bu nedenle tedavileri daha zordur.
Kemp, “Oldukça riskli fetüslerle yaptığımız bir deneyde, bu hayvanların yönetiminin çok daha zor olduğunu gördük” diyor.
Çok küçük bir fetüsün kendi büyümesini normal bir şekilde yönlendirme yeteneğine sahip olmadığının oldukça açık olduğunu düşünüyoruz
“Büyümeleri çok daha kötü ve kan basınçları ile kan akışlarının normal tutulması çok, çok daha zor. Yani, durum şu – evet, iyi bir ilerleme kaydediyoruz, ancak çözmemiz gereken bir sürü şey var.”
Peki hastanelerde yapay plasentalar ve rahimler ne kadar sürede görülecek? CHOP muhtemelen geliştirme hattında en ileride. Ekip yakın zamanda Extend’in insan denemelerine başlamak için Federal İlaç Dairesi’ne (FDA) başvuruda bulundu. Öte yandan Mychaliska, ekibinin insan yenidoğanının minik kan damarlarıyla başa çıkabilmek için sistemlerini daha da küçültmesinin ardından yaklaşık üç veya dört yıl içinde insan klinik denemelerine geçmeyi umuyor.
Ancak Kemp, yapay rahimlerde fetüslerin nasıl büyüdüğüne dair bilgilerimizde, deneylere geçmeden önce doldurulması gereken temel boşluklar olduğunu düşünüyor.
Kemp, “Çok küçük bir fetüsün kendi büyümesini normal bir şekilde yönlendirme yeteneğine sahip olmadığının oldukça açık olduğunu düşünüyoruz ve bu durum hasta olduğunda daha da kötüleşiyor” diyor.
En son veriler, yoğun bakıma alındığında 22 haftalık gebelik hastalarının %30’unun bile hayatta kaldığını gösteriyor (Kaynak: Getty Images)
“Bu yüzden plasentanın bu normal büyüme süreçlerini yönlendirmedeki rolünü açığa çıkarmaya çalışıyoruz. Şu anda bulunduğumuz yer burası. Hafifçe söylemek gerekirse, bu oldukça büyük bir görev.”
Etik hususlar da var. Stephanie Kukora, yakın tarihli bir makalesinde , farklı teknolojiler arasında benzersiz etik zorluklar yaratan ince farklar olduğunu savunuyor. Örneğin, hem EVE hem de CHOP ekiplerinin yapay rahimleri göbek kordonuna bir kanül takılmasını gerektirdiğinden, bebeklerin doğumdan sonra göbek atardamarı hızla kapandığı için anneden cihaza hemen aktarılması gerekir. Aksi takdirde vajinal doğum yapabilecek annelerin erken sezaryen doğum yapması gerekir.
Kukora, “Bu kadar erken yaşta sezaryenle doğum yaptığınızda, bunu doğumdaki gibi yapamazsınız” diyor.
“Bu, rahim kas tabakasından geçen bir kesiyi içeriyor ve bu, gelecekteki gebelikleri, örneğin doğumun gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini ve vajinal doğum yapılıp yapılamayacağını etkileyebilir.”
Bu prosedürde vajinal doğumla karşılaştırıldığında daha fazla risk bulunmaktadır ve bu da aydınlatılmış onamla ilgili sorunları gündeme getirmektedir.
Kukora, “Bence en önemlilerinden biri, hamile ebeveynlere bu deneyi nasıl yapacaklarına dair nasıl yaklaşacağımız olacak” diyor.
“22. haftada kötü sonuçlar hakkında danışmanlık almış, bu gerçekten üzücü durumla karşı karşıya olan ve test edilmemiş olsa bile yeni bir şey için çok heyecanlı olabilecek bir ebeveyni hayal edebilirsiniz. Ebeveynler bebekleri için her şeyi yaparlar.”
Geleneksel tedavilerle iyi sonuçlar alabilecek bebekler, riskleri çok daha az ölçülebilen, henüz test edilmemiş yeni bir teknolojiyle tedavi edilebilir.
Bebeği Extend sistemine hemen transfer etmenin bir diğer sorunu da, bebeğin konvansiyonel tedaviyle nasıl bir performans göstereceğini değerlendirme fırsatının olmamasıdır.
Mychaliska, “Gebelik yaşı dışında Extend sistemine kimin gireceğine karar vermek için elinizde çok fazla veri yok; çünkü bebek henüz doğmadı ve bu nedenle durumunun nasıl olduğunu bilmiyorsunuz” diyor.
Bu, geleneksel tedavilerle iyi sonuç verecek bebeklerin, riskleri çok daha az niceliksel olarak belirlenmiş, yeni, denenmemiş bir teknolojiyle tedavi edilebileceği anlamına gelebilir. Ancak Mychaliska, Extend’in, yüksek ölüm ve hastalık oranına sahip olduğu bilinen 22-23 haftalık gebelik yaşındaki çoğu prematüre bebek için faydalı olacağına inanıyor.
Göbek atardamarından ziyade juguler venden kan akıttığı için doktorlar bebekleri Mychaliska’nın yapay plasentasına yerleştirmek için daha fazla zamana sahip oluyor. Bu, doktorların doğumdan sonra bebekleri “risk sınıflandırması” yapmasına olanak tanıyor ve böylece yalnızca en hasta bebekler denemenin tedavi koluna transfer ediliyor. Bebekler ayrıca, iyi durumda değillerse daha sonraki bir tarihte yapay plasentaya transfer edilmeden önce, potansiyel olarak önce geleneksel tedavi kullanılarak tedavi edilebilir. Diğer iki teknolojinin aksine, anneler bebeklerini vajinal olarak da doğurabilirler.
Hangi teknoloji önce denemelere katılırsa katılsın, denemelere katılan ilk katılımcıların, geleneksel tedaviyle iyi bir sonuç alınabilecek, ancak hayatta kalma şansı çok düşük olan 24 haftadan önce doğan bebekler olması muhtemel.
Mychaliska, “Teknolojinin prematüre doğum alanında devrim yaratacağını ve yapay plasenta ile Extend yaklaşımlarının klinik uygulamada tamamlayıcı olacağını düşünüyorum” diyor.
“Ancak, güvenliğin ilk denemesinde değerlendirilmesi gereken potansiyel riskler de yok değil. Bence bu teknolojinin ilk uygulaması, hayatta kalma şansı düşük olan bebeklere yapılmalı ve bu teknolojinin risklerini ve etkinliğini belirlediğimizde daha erken doğan bebeklere genişletilmelidir.”
Başarılı olursa, üç teknoloji de beklenmedik şekilde erken doğum yapan ebeveynlere çok ihtiyaç duyulan bir umut ışığı sunacak.
Peru’da temas kurulmamış yerli halk görüldü için yorumlar kapalı
Peru’da henüz temas kurulmamış yerli bir halk, ormancılık şirketlerinin imtiyaz sahibi olduğu nehrin kıyısında görüldü.
Yerli hakları örgütü Survival International tarafından Salı günü yayınlanan görüntülerde, Las Piedras Nehri kıyısına yakın onlarca Mashco Piro sakini görülüyor.
Araştırmacı Teresa Mayo, BBC’ye yaptığı açıklamada, Mashco Piro’nun dünyada henüz temas kurulmamış en kalabalık kabile olduğunu söyledi.
Bu kadar çok sayıda kabile üyesinin bir arada bulunmasının alışılmadık bir durum olduğunu ve yiyecek aramak için bir araya gelen birkaç grup olabileceğini söyledi.