Gen İfadesi, mRNA, Kanser Hücreleri ve Aşılama Noktasında Yapay Zeka

mRNA molekülleri, gen ifadesi (gene expression) olarak adlandırılan iki aşamalı bir sürecin ilk evresinde (transkripsiyon, transcription) üretilir ve dört nükleotitten (A, U, G, C) oluşurlar. Bu moleküllerin başlıca görevi, bir sonraki evrede (translasyon, translation) gerçekleşmesi planlanan protein sentezi için gerekli meta bilgiyi sağlamaktır. Translasyon işlemi, ribozomlar tarafından gerçekleştirilir, üçlü nükleotit gruplarına tekabül eden aminoasitlerin birbirine peptit bağlarıyla bağlanması sonucu proteinlerin birincil yapısı ortaya çıkmış olur.

Kanser hücreleri, kanserle ilişkili veya kansere özgü proteinler üretebilmektedir. Bunlar, sağlıklı hücrelerimiz tarafından üretilmedikleri için bağışıklık sisteminin yabancı veya anormal olarak tanıması beklenen tehlike işaretleridir. Bu proteinlere tümör antijenleri adı verilir. Bağışıklık sisteminin temel rollerinden biri bu antijenleri tanımak ve ortadan kaldırmaktır. Ancak bu kolay değildir, çünkü daha önce hiç tanımadığınız bir düşmana karşı nasıl savaşacağınızı bilemezsiniz.

Mühendislik ürünü RNA'lar (Engineered RNAs), özel olarak bu soruna karşı koymak için tasarlanmıştır. Tıpkı COVID-19 vakasındaki spike proteinlerinde olduğu gibi, bu proteinlerin kodlayıcı bölgesini (coding region) taşımak üzere özel olarak mRNA'lar geliştirilir ve aşılama yoluyla vücut hücrelerimize aktarılır. Hücre ribozomlarımız, bu mRNA'ları çevirerek (translasyon) sınırlı miktarda antijen üretir. Bu durum, bağışıklık sistemimizin daha önceden hiç görmediği bazı antijenleri görmesini sağlar. Böylelikle bağışıklık sistemimizin tanımlayabilme yeteneğini güçlendirir ve bu antijenlere karşı daha çok aşina olabilmesini sağlar.

mRNA'ları analiz edip, araştırmak, temel özelliklerini ortaya çıkarmak ve bu sayede hastalıklar için etkili terapötikler (tedavi ediciler) veya aşılar geliştirmek amacıyla, yapay zeka modelleri (transformers ve state-space models) aktif bir şekilde kullanılmaktadır.