Mikrobiyolojik canlılar arasında süren harp ve bunun insanlara sunduğu imkanlar

Bugünkü yazımda mikroorganizmalar arasında süren yaşam mücadelesinden bahsediyorum. Bu mücadele insanlar arasında süren harplere de çok benzemektedir. Mikroorganizmalar çeşitli şekillerde kendi silahlarını yaparak etrafındaki canlıları öldürmeye çalışır. Yani maalesef harp evrensel bir gerçektir. Ancak insanlar mikroorganizmaların harbini kendi çıkarları için kullanabilmiştir.

Asım ŞENGÖR Bilim ve Teknoloji
20 Eylül 2023 Çarşamba

Doğa bilimlerinden biyoloji sanırım en temel sorularını cevaplayamamış olmasından dolayı temeli çok muallak olan ve genelleme yapmayı zorlaştıran bir bilimdir. Bir örnek vermek gerekirse, hayatın bilimi anlamına gelen biyoloji hayatın tanımını bilmemektedir, yani biyologlar bir hayat tanımı üzerinde uzlaşabilmiş değiller. Ayrıca tüm canlıların evrim sürecinde oluştukları teorisi dışında biyolojinin bariz genel kuralları yoktur. Tüm canlıların DNA’sının olması, yani genetik kurallara tâbi olması, organik moleküllerden meydana gelmesi gibi bazı genel materyalist bilgileri üzerinde bir evrensellik aslında söz konusudur. Ama canlılar nasıl davranır konusunda bariz genellemelerden bahsedilemez.

Buradan tüm canlıların aslında bir ‘canlılık planını’ takip edercesine, bakteriden insanına kadar belli başlı prensiplere, yani genele kurallara sahip olduğunu, bu yüzden de benzer davranışlar gösterebildiği varsayımını yaparak bunlardan bir tanesinin örneğini vermek istiyorum. Önceki yazılarımdan birinde bitkilerin acıyı sezebileceğini söyleyerek aslında bu konuya giriş yaptım. Bugün bu örneklere savaşın tüm canlılarda görülen bir özellik olduğunu mikroorganizmalarda dahi bunun çok ilginç örneklerini görebileceğimizden ve bunun farmakoloji endüstrisi için aslında paha biçilmez bir ilham kaynağı olduğunu anlatacağım.

Canlılar hiçbir şeyin sabit kalmadığı bir kâinat içinde kendi varlıklarını devam ettirmeye çalışır. Fizikî olarak belli bir yapının olduğu gibi kalabilmesini zorlaştıran bu gerçek onu korumayı beraberinde getiriyor. Canlılar aleminde her canlı yapıtaşlarını üretebilmek için belli bir metabolizmaya sahip olmak zorundadır ve bunun için beslenmek zorundadır. Lakin kaynaklar kısıtlı olduğu için aynı ortamda bulunduğu diğer canlılarla beraber bu kaynakları kullanmak için bir mücadeleye girer. Bu mücadele hiçbir centilmenlik kuralına tabi değildir, haklı ve haksızı yoktur. Mesele sadece hayatta kalmaktır.

Canlılar hayatta kalma şansını arttırmak için mümkün olan her türlü yöntemi kullanır. Bunlardan biri ise harp etmektir. Evet, harp! Harp koşullarını basit olarak şöyle tanımlayacağım: Harp, kendi yaşam ihtimalini arttırmak için yarış içinde olduğu canlıları mümkün olan her yöntemle yarıştan elemektir. Bu yöntemlerden biri de silah geliştirmektir. Aynı insanlar gibi mikroskobik canlılar, bitkiler, mantarlar ve diğer hayvanlar da silah geliştirir.

Kanaatimce mikrobiyolojik seviyede yaşanan bu harp canlılar arasında yaşanan harplerin en ilgincidir. Hatta bu harbin sonuçlarını, insanlar kendi lehlerine dahi çevirebilmişlerdir. Bunun en meşhur örneği antibiyotiktir. Evet, milyonlarca insanı, belki de milyarlarca insanın hayatını kurtarmış olan antibiyotik, mantarların bulundukları ortamda büyüyen bakterilerin büyümesini engelleyip kendilerinin daha rahat beslemelerinin ve muhtemelen bakterilerin kendilerine karşı ürettiği silahların vereceği zararlardan kendilerini korumak için geliştirdikleri bir silahtır. Keşfedilen ilk antibiyotik, Penisilin, ismini Penicillium genusundan alır ve bu genusa ait mantarlar penisilin molekülünü üretmektedirler. Penisilin bakteriler açısından bakıldığında toksik bir moleküldür. Mantarlar böylelikle bakterilere karşı kimyasal harbe girişmektedir.

Penisilin ve benzeri moleküllerin üretimi ikincil metabolizma olarak da adlandırılmaktadır. İkincil metabolizma canlıların büyümesi için hayata kalması için gerekli olmayan ama nefsi müdafaa gibi başka sebeplerden dolayı üretilmesi gereken molekülleri üretmeye verilen addır. İkincil metabolizma moleküllerden ilgin bir örnek de rapamycindir. Rapamycin toprakta bulunan Streptomyces hygroscopicus adlı bir bakteriden izole edilmiştir. Rapamycin TOR diye adlandırılan bir protein kompleksinin regülasyonunu direk etkiler. TOR (target of rapamycin) rapamycin tarafında hedeflenen anlamına gelir ve keşfedilmesinde rapamycin molekülü çok önemli bir rol oynamıştır. Dolayısıyla TOR kompleksine sahip canlıların hepsi rapamycin bir etkiye sahip olabilir. TOR, ökaryotlarda görülen, hücrenin birçok aktivitesini etkileyen çok önemli bir protein kompleksidir. İnsanlarda rapamycin organ nakli sonrasında bağışıklık sistemini hafifletmek ve yeni organın vücut tarafından kabulünü kolaylaştırmak için kullanılmıştır. Bununla beraber rapamycin bugüne kadar denendiği tüm organizmalarda yaşlanmayı yavaşlatan bir etki göstermiştir ve bilim dünyasında büyük bir heyecan yaratmıştır. Şu anda bunu kendi üzerinde mikro doz alarak deneyen insanlar dahi türemiştir. Bu bilimselliğe aykırı bir yaklaşımdır, ama yarattığı heyecanı anlatmak için iyi bir örnektir.

İkincil metabolizmanın dışında tüm canlılar bağışıklık sistemlerinin bir parçası olarak toksik peptidler üretir. Basitçe peptidler proteinlerin de içinde olduğu bir molekül grubudur. Bunları sentetik olarak üretmek mümkündür. Canlıların DNA’larını baz alarak ürettikleri proteinlere de peptit diyebiliriz. İnsanlar defensin adında bir peptit üretirler ve bu peptidlerle, henüz tam anlaşılamamış olmakla beraber, muhtemelen mikroorganizmaların hücre zarlarına zarar vererek onları öldürmekte kullanır. Bu tarz peptidiler evrimsel olarak da canlıların maruz kaldıkları yabancı canlıları yok etmek için sürekli evrilmektedirler. Benzer şekilde mikroorganizmalar da peptid üreterek başka organizmaları öldürmekteler. Mesela Bacillus subtilis adlı bakteri iturin diye adlandırılan bir peptid üretmektedir. Bu peptid ile Candida ve Aspergillus genusuna ait türleri öldürüp kendi yaşam şansını arttırır. Bu günlerde özellikle mantarları öldüren bu tarz peptidler bilim insanlarının ilgisini çok çekmektedir, çünkü mantarlar için henüz güçlü bir antibiyotik yoktur ve bilim insanları bir sonraki penisilini keşfetmek ya da üretmek için çetin bir yarışa girmişlerdir. Peptidler bunu sağlayabilecek potansiyele sahiptir.

Mikroorganizmal harbin bir başka örneği ise bakteriyofajlar, yani virüslerdir. Bu bakteriler bu virüsleri kendi klonlarından olmayan diğer bakterileri yok etmek için kullanırlar. Bu başlı başına bir konudur. Mikrobiyoljk silahlar arasına bakteriyel zıpkınları da dahil edebiliriz. Mikroorganizmik zıpkınlar hücrenin dışında ama hücreye bağlı olan proteinlerden oluşur ve yakınlardaki hücrelerde delik açıp ya onları parçalamak ya da içlerine zehir akıtmak için kullanılır.

Özetle harp, mikroorganizmalarda da çok çetince devam etmektedir. Ancak bu harbin detaylarını öğrenip hem entelektüel olarak çok ilginç bir dünyayı keşfedebiliriz hem de insanlığa faydası olabilecek bir sürü ilaç ve antipatojenik stratejiler geliştirebiliriz.

Siz de yorumunuzu yapın

Tüm Yorumları Görün