2022 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü

Yusuf Çiçek

2022 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü, ‘‘Soyu tükenmiş insan türlerinin genomları ve insan evrimi” ile ilgili keşifleri nedeniyle İsveçli genetikçi Svante Pääbo’ya verildi. Pääbo 40.000 yıllık kemiklerden DNA izolasyonunu gerçekleştirerek Neandertal genomunu dizilemeyi başarmıştır. Antik DNA çalışmalarıyla modern insanın evrimi ve tarihinin anlaşılmasında yeni bir bakış açısı getirerek paleogenetiğin kurucularından biri olmuştur.

Arkeolojik kanıtlar, Neandertallerin yaklaşık 30.000 yıl önce ortadan kaybolmadan evvel Afrika’dan Avrupa ve Asya’ya göç etmiş modern insanın ataları ile birlikte yaşadıklarını gösteriyordu. Ancak hâkim olan inanç, modern insanın Neandertallerden çok daha farklı bir tür olduğu ve onlardan çocukları olmadığı yönündeydi. Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesinde antik DNA üzerine çalışan Dr. Pääbo’nun çalışma arkadaşlarından genetikçi David Reich, Neandertal genomu analizlerinin; modern insanların ve Neandertallerin tarih boyunca iç içe geçerek yaşadığını gösterdiğini ve hâkim olan inancı alt üst ettiğini söylüyor. Dr. Reich ayrıca şunları ekliyor: “Şu anda dünyada yalnızız, bizimle birlikte yaşayan bu arkaik insanlara sahip değiliz”, “Sadece 50 ila 60 bin yıl önce, elimizden geldiğince onlarla içi içe geçtik.” Bu iç içe geçiş güçlü bir genetik parmak izini de geride bırakmıştır.  Sözgelimi Dr. Pääbo ve çalışma arkadaşları, şu anda Avrupa ve Asya üzerinde yaşayan insanların genomlarının %1 ila 4’ünü Neandertallerden aldığını göstermiştir. Her ne kadar henüz Neandertallerin Afrika’da yaşadığına dair bir kanıt bulunmasa da modern insanların ve Neandertallerin yaklaşık 600.000 yıl önce yaşamış ortak bir ataya sahip olduğu göz önüne alınarak, şu anda Afrika kıtası üzerinde yaşayan insanların genomlarına Neandertaller dışındaki diğer ilkel insan türlerinin katkıda bulunduğu düşünülmektedir.

Dr. Pääbo ve ekibi, ayrıca 2008 yılında Sibirya mağarasında bulunan bir parmak kemiğinden DNA izole etmeyi başarmıştır. Bu antik DNA’nın incelenmesiyle kemik kalıntısının, daha sonraları Denisovalılar olarak adlandırılacak, keşfedilmemiş bir antik insan popülasyonuna ait olduğu gösterilmiştir. Yapılan analizler bu popülasyonun Neandertallerle ortak bir atayı paylaştığını göstermektedir. Denisovalılar, Avustralya Aborjinleri ile Papua Yeni Gine ve Okyanusya’da yer alan bugünkü insanların atalarının genomunun %5’ine varan payına sahiptir. Ayrıca, modern Tibetlilerin yüksek irtifalarda yaşamasına yardımcı olan gen varyantlarının da Denisovalılardan türetilmiş olabileceği gösterilmiştir. Bu çalışmalardan elde edilen sonuçlar,  insanlık tarihi adına daha doğru bir insan göçü haritasının oluşmasına olanak sağlamıştır. Bununla birlikte, erken insanlık tarihinde yer alan grupların arasında önemli ölçüde etkili olan karışmanın da kanıtlarını sunmuştur.

Modern insanın evrimi süresince edindiği dil ve konuşma yetisi bireyler arasında iletişimin etkin bir şekilde oluşmasına olanak sağlamıştır. Bu olanak, modern insanı diğer yaşam formlarından ayıran eşsiz bir özellik olmakla birlikte; kendi türlerinin de önüne geçirerek tarihin bugününde varlığını sürdürmesinde büyük bir rol üstlenmiştir. 2002 yılında Pääbo ve arkadaşları, dil ve konuşmanın moleküler düzeydeki evrimini FOXP2 geni üzerinden göstermişlerdir. Bu gen insanın dil geliştirme yeteneğiyle ilgili ilk gendir. FOXP2’de yer alan bir nokta mutasyonunun farklı dil bozukluklarında gözlemlenmesinin yanı sıra şempanze, goril, orangutan, al yanaklı makak ve farede FOXP2 proteinini kodlayan DNA parçalarını dizileyip bunları insandaki eşlenikleri ile karşılaştırarak bu gen parçasının insan evrimi sırasında seçilimin sağlanmasına katkı sağladığını öne sürmüşlerdir. İletişimin ana unsuru olan bu kompleks işlev, günümüz literatüründe her ne kadar tek bir gen bölgesi ile bütünüyle ifade edilemiyor olsa da bu çalışma dil ve konuşmanın moleküler temellerinin anlaşılmasında öncü bir rol üstlenmiştir.  Dr. Pääbo ve ekibi, dilin ötesinde, modern insan beyin yapısının sahip olduğu genetik ve fizyolojik özelliklerin diğer insan türleri ve onlara yakın soydaşlarında yer alan eşleniklerinin karşılaştırmalı analizi ile beyin gelişiminin insana özgü bir dizi özelliğini de açığa çıkarmışlardır.

Modern insanın şu anki immün sisteminin oluşumu ve evriminde, dünya tarihinde yer edinmiş yüzbinlerce çeşit mikroorganizmanın tesiri yadsınamaz bir gerçektir. Bu etkinin bazı izlerinin genetik aktarım aracılığıyla günümüze kadar ulaşması, Neandertellerden edindiğimiz mirasın yakın tarihte ve günümüzde karşılaştığımız epidemi ve pandemiler sırasında nasıl bir rol üstlendiğini gösterebilmektedir. Bu doğrultada 2020 ve 2021 yıllarında Dr. Hugo Zeberg ve Dr. Svente Pääbo tarafından 2 önemli çalışma yayımlandı. COVID-19 sebebiyle hastanede yatmış olan 3.199 hasta ve sağlıklı kontrollerden oluşan ilk çalışmada,  daha önce SARS-CoV-2 enfeksiyonu ve hastaneye yatış sonrası şiddetli semptomlar açısından ana genetik risk faktörü olduğu gösterilen Kromozom 3 üzerinde yer alan bir bölgenin, Neandertallerden miras kalan ve Güney Asya’daki insanların yaklaşık %50’si ve Avrupa’daki insanların yaklaşık %16’sı tarafından taşınmış yaklaşık 50 kilobaz büyüklüğündeki bir genomik segment olduğunu göstermişlerdir. Diğer önemli çalışmada ise; COVID-19 nedeniyle ciddi şekilde hastalanma riskinde %22’lik bir azalma ile ilişkili Kromozom 12’de yer alan bir haplotipin, Neandertallerden miras alındığınını göstermişlerdir. Bu bölge, RNA virüslerinin neden olduğu enfeksiyonlara yanıt sırasında immün sistemimizde yer alan önemli enzimleri aktive eden proteinleri kodlamaktadır. Hastalıkların ve hastalıklardan koruyan/zemin oluşturan etkenlerin tespiti, geçmişte yaşamış ve günümüzde yaşayan popülasyonların hangi hastalık için nasıl bir risk altında olduğunu ayırt etmemize yardımcı olmaktadır.

Yukarıda sözü geçen araştırmalara olanak sağlamış insan türlerine ait antik genetik materyallerin bilim dünyasına en saf halleriyle kazandırılması, olağanüstü bir çabanın eseridir. Nobel Fizyoloji veya Tıp Komitesi başkanı Dr. Nils-Göran Larsson bu konu ile ilgili olarak şöyle diyor: “40.000 yıllık kemiklerden DNA elde etmenin kesinlikle imkânsız olduğu düşünülüyordu.” Bu kazanımın sağlanması için; dünyanın birçok farklı ülkesindeki kazı alanlarında yer alan kalıntıların elde edilmesi, kalıntıların laboratuvardaki araştırmacılar tarafınca kontaminasyonunun önlenmesi ve kalıntıyı işgal etmiş çevresel mikroorganizmaların kalıntıya zarar vermeden uzaklaştırılması gerekmiştir. Dr. Pääbo ve arkadaşları keşif gezileri için devletlerin birbirinden farklı çok aşamalı bürokratik bariyerlerini aşmayı başarmış,  modern çip endüstrisindekilere benzer şekilde “temiz oda koşulları” altında çalışarak kontaminasyon riskini en aza indirmiş, kötü şekilde hasarlanmış DNA parçalarının kurtarılması adına çeşitli biyokimyasal metotlar üretmiş ve bu DNA parçalarının olabildiğince doğru bir şekilde okunabilmesi için genom dizilime teknolojisindeki yeni birçok tekniğin ortaya çıkmasını sağlamıştır.

Öyle görünüyor ki, Dr. Pääbo’nun insanlık tarihine kattığı büyük eserlerinin yanı  sıra vazgeçirilemez isteği, motivasyonu ve üstün çabaları 2022 yılı Nobel Fizyoloji veya Tıp ödülünü ona getirdi.