Sentetik biyolojinin bağımsız bir disiplin olarak ortaya çıkışı, aşı geliştirme alanında yeni yollar açmıştır. Sentetik biyoloji biyolojik sistemlere mühendislik prensipleri uygulayarak yeni işlevler yaratmayı ve mevcut olanları iyileştirmeyi amaçlar. Bu yazımızda, sentetik biyolojinin aşı geliştirme alanındaki mevcut durumunu gözden geçirerek çeşitli teknikleri ve bunların bulaşıcı hastalıklar için aşı oluşturmadaki uygulamalarını tartışacağız.

Sentetik biyoloji, biyolojik sistemleri ve organizmaları yeniden tasarlamak ve inşa etmek amacıyla mühendislik ilkelerini biyoloji ile birleştiren disiplinler arası bir alandır. Bu alan, genetik materyallerin yeniden programlanması, biyolojik parçaların ve devrelerin tasarımı ve biyosistemlerin optimize edilmesi gibi çeşitli teknikleri içerir. Sentetik biyolojinin temel amacı, biyolojik sistemlerin işleyişini daha iyi anlamak ve bu bilgiyi tıbbi, çevresel ve endüstriyel uygulamalarda kullanmaktır.

Orangutan (Pongo), Endonezya ve Malezya yağmur ormanlarına özgü bir kuyruksuz maymun cinsidir. Günümüzde sadece Borneo ve Sumatra'da bulunsalar da, Pleistosen Dönem'de, yani günümüzden 2.5 milyon yıl öncesine kadar olan dönemde, Güneydoğu Asya ve Güney Çin boyunca geniş bir alanda yaşamışlardır.

Orangutanlar cinsel olarak dimorfiktir, yani dişileri ve erkekleri arasında ciddi anlamda boyut ve şekil farkı vardır. En belirgin fark yüz morfolojilerinde görülür. Erkeklerin yanak yastıkları daha geniş ve yana doğru uzanırken, dişilerin yüz hatları daha sivridir. Erkek orangutanların bir diğer benzersiz özelliği ise daha da iri görünmelerine sebep olan uzun, kalın tüyleri ve vokalizasyon için kullandıkları boğaz keseleridir. Erkekler olgunlaştıkça boğaz keseleri de çok daha büyük hale gelir.

“Abiyogenez” üzerine yazmaya karar veren kişi oldukça zor bir işe kalkıştığını bilir. Çünkü, cansız maddelerden canlının oluşum sürecini tanımlayan kavram, bilimin en önemli ama aynı zamanda en karmaşık araştırma alanı olan “Yaşamın (canlılığın) Kökeni” konusunun merkezinde yer alır. Bundan dolayı, sözlü olsun yazılı olsun bütün kültür tarihi boyunca insanlık, bu sorunla ilgili sayısız çeşitlilikte bilgi ve düşünce ortaya koymuştur ve bu uğraş günümüzde de devam etmektedir.

Deneysel bilimin güçsüz olduğu antik dönemlerde, “Nereden geliyoruz?” sorusuna yanıt bulma ihtiyacını, kadim inançlar ve folklorik efsaneler karşılamıştı. Daha sonra tek tanrılı göksel dinlerin dogmaları ve felsefe devreye girdi. Binlerce yıllık bu entelektüel çabanın ortaya koyduğu devasa külliyat, insan bilincini derinden etkiledi ve bu etkinin hâlâ sürdüğü herkesin bildiği bir gerçek. Başka bir anlatımla, ele alınan konu, efsanelerin, mitolojinin, dogmaların, safsataların, önyargıların gerçek sanıldığı ve çağdaş bilimin henüz yeni araştırdığı bir alanda kalem oynatmaktır. Fakat öte yandan, bilimin açıklayamadığını hiçbir şeyin açıklayamayacağı gerçeği bizlere, yaşamın yani canlının kökeniyle ilgili bilimsel bulguları toplumla paylaşma yükümlülüğü veriyor.

Bir önceki yazımızda, diğer yazı dizilerimizde daha genel kapsamda ele aldığımız seçilim olgusunun daha akademik detaylarına girmiştik ve farklı sayıdaki lokus sayısıyla ifade edilen özelliklere göre geliştirilen farklı modellerin varlığından söz etmiştik. Ancak daha önemlisi, mutasyonların evrimin ana mekanizması olamayacağı gerçeğini matematiksel olarak ispatladıktan sonra, mutasyonların yarattığı varyasyonlar üzerine etki eden seçilimin ne kadar önemli bir evrimsel kuvvet olduğunu sözel olarak açıklamış, örnekler vermiştik. Şimdi ise bu konunun matematiğine girerek, mutasyonlara kıyasla seçilimin ne kadar hızlı bir şekilde evrimi tetikleyebileceğini göstereceğiz. Böylece matematik alet çantamıza yeni formüller ekleyerek, Hardy-Weinberg Dengesi'nin ikinci kuralı olan "Dengenin var olması için seçilim olmayacak." ilkesini bozsak bile popülasyonların evrimsel analizi nasıl yapabileceğimizi göreceğiz.

Öncelikle, herkesin genel hatlarıyla bildiği seçilim olgusunu sayısal bir düzleme oturtalım: Yine tek lokuslu (2 alelli) bir model kullanacağız, en basitini yani. Alellerimizin adı B1 ve B2 olsun bu defa. Tıpkı A ve a gibi; ancak farklı harflere ve isimlendirmelere de alışın diye böyle yapmayı uygun görüyoruz. Hemen bir başlangıç frekansı tanımlayalım:

Hava sıcaklığı sadece 35-40 dereceyken bir insan, sıcaklık nedeniyle ölebilir mi dersiniz? Bu oldukça sıcak bir yaz gününde deneyimlediğiniz sıcaklıktır. İklim krizi büyüdükçe, bu sıcaklıklar birçok ülkede eskiden anormal sayılırken, şimdi "mevsim normali" haline gelmeye başladılar. Ama yine de bu türden bir sıcaklığın sizi öldürmeyeceğini düşünebilirsiniz. Elbette herkes, Güneş altında saatlerce yatacak olursa hastalanabileceklerini bilirler, ama bu tür ekstrem durumlar haricinde bu kadarcık bir sıcaklığın öldürücü olmasını beklemezsiniz. Eğer böyle düşünüyorsanız bu, büyük bir hata olur.

Bir insanın ölmesi için illa kaynar suya veya ekstrem viral hastalıklarda olduğu gibi vücut sıcaklığının 42-43 derece ateşin üzerine çıkması gerekmez. Doğru şartlar sağlanırsa, 35-40 derece sıcaklıkta bile ölebilirsiniz. Ve bu tür olayları henüz pek duymuyor olsak da, pek yakında duymaya başlayacağız. Üstelik bu ölümler, Güneş'in kavurucu etkisi nedeniyle olmayacak. İnsan fizyolojisinin evrimleşmediği bir duruma maruz kalmasından kaynaklanacak.

Tüm Dünya'da modern bilimin en önemli parçalarından biri olan evrimin kabul edilirliği giderek artıyor. İnsanlar evrimsel biyolojinin detaylarını öğrendikçe, yıllar yılı meydanları dolduran "yaratılışçı" ve evrim karşıtı akımların hiç de söyledikleri gibi bir kavram olmadığını, son derece basit ve anlaşılır bir doğa gerçeği olduğunu kavramaya başladılar. Bu da, akıllarda şu önemli sorunun doğmasına neden oluyor:

Bu sorunun altında yatan ana sorunun kaynağı, aslında bir "yaratıcı süpergücün" (kısaca "tanrı"nın) varlığı ile ilişkilendirilir. Çünkü "Eğer yaratma olayı varsa, bir yaratıcı da olmalıdır." düşüncesi, teolojinin asırlardır kullandığı felsefi bir argümandır. Her ne kadar yaratılma olayı ile yaratıcı arasında kısmen bir ilişki olsa da, yaratılma sözcüğünün özünde ifade ettiği eylem ile yaratma eyleminde bulunduğu iddia edilen süpergüç arasındaki ilişki, evrim karşıtlarının halka yansıttığı kadar sıkı olmayabilir. İzah edelim:

Arkeoloji ve tarih dünyasının yanısıra medeniyetler tarihini etkileyecek şekilde tüm dünyada ses getiren Göbeklitepe'yi sanırım hepimiz duyduk. Benim gibi kimimiz konu ile ilgili birçok kaynak okudu, araştırdı ve gidip yerinde gördü, kimimiz ise yazılı ve görsel medya, vb. kaynaklardan bilgi sahibi oldu şu veya bu şekilde...

Peki, yaklaşık 12 bin sene öncesine tarihlenen, Piramitlerden 7100 yıl, Stonehenge'den 6600 yıl, Malta Adasındaki tapınaklardan ise 6100 yıl önce inşa edilmiş, kiminin "Zirvedeki Kült Alanı" dediği, "Tarihin Sıfır Noktası" olarak lanse edilen bu gizemli yeri kim veya kimler inşa etti, göbeğini kim kesti ?..