Bilim insanları, kış uykusuna (hibernasyon) yatan hayvanların metabolizmalarını kontrol etmeye yardımcı olan temel “düzenleyicileri” saptadı ve ilginç olan şu ki, aynı genetik yapılar insan DNA’sında da yer alıyor ve bu genlerin potansiyel olarak hâlâ keşfedilmemiş faydalar taşıyabileceği düşünülüyor.
Detaylar haberimizde…
Bilim İnsanları, İnsan DNA’sında Hâlâ Aktifleşmemiş “Kış Uykusu Genleri” Tespit Etti
Bilim dünyası, insan genetik kodunda keşfedilen yeni bir “süper güç” ihtimaliyle heyecanlanıyor. Yapılan araştırmalara göre, kış uykusuna yatan bazı memelilerin metabolizmalarını düzenleyen genlerle aynı olan genetik yapılara insanlarda da rastlandı. Bu keşif, ileride insanların da bu genleri tedavi amaçlı kullanabileceği anlamına geliyor.
ABD’nin Utah Üniversitesi’nden insan genetiği profesörü Christopher Gregg, kış uykusunun aslında bir dizi biyolojik “süper güç” sağladığını belirtiyor. Örneğin; yer sincapları, kış uykusu öncesinde hızla kilo almak için geçici insülin direnci geliştiriyor. Ancak bu direnç, kış uykusu başladığında yavaşça ortadan kalkıyor. Gregg, bu metabolik “anahtar” mekanizmanın tip 2 diyabet gibi kronik hastalıkların tedavisinde kullanılabileceğini düşünüyor. Benzer şekilde, kış uykusuna yatan hayvanlar, uyanma sırasında beyinlerine yeniden kan akışı sağlandığında oluşabilecek sinirsel hasarlardan da korunuyor. Gregg, “Uykudan uyandıklarında beyinleri yeniden kanla doluyor. Normalde bu durum felç gibi büyük zararlara yol açar ama bu hayvanlar bunu engelleyebilecek sistemler geliştirmiş” diyor.
Kış Uykusunu Tetikleyen Genler İnsanlara Umut Vadediyor
31 Temmuz’da Science’ta yayınlanan çalışmalarda Gregg ve ekibi, kış uykusuyla ilişkili genleri kontrol eden kilit “kumanda kollarını” tespit etti. Bu kontrol sistemleri, kış uykusuna yatan hayvanlarla yapmayanlar arasında farklılık gösteriyor. Laboratuvar deneylerinde, bu genetik kontrol bölgelerinden bazıları fareler üzerinde “silinerek” test edildi. Fareler doğrudan hibernasyona girmeseler de, altı saatlik açlık sonrası “torpor” adı verilen düşük enerjili bir duruma geçebiliyorlar. Bu özellikleri sayesinde, fareler bu tür deneyler için uygun bir genetik model sunuyor.
CRISPR gen düzenleme teknolojisi kullanılarak, araştırmacılar beş farklı korunmuş kodlamayan cis elementini (CRE) fare DNA’sından sildi. Bu CRE’ler, biyolojik işlevleri yöneten proteinleri kodlayan genleri kontrol eden anahtarlar olarak biliniyor.
FTO Lokusu ve Obezite Bağlantısı
Silinen bu CRE’ler, “yağ kütlesi ve obeziteyle ilişkili bölge” anlamına gelen FTO lokusu çevresinde bulunuyor. İnsanlarda da bulunan bu gen kümesi, vücut ağırlığı, enerji harcaması ve metabolizma üzerinde doğrudan etkiliyor. Araştırma ekibi, bu CRE’lerin silinmesinin farelerde kilo alma oranı, metabolik hız ve yiyecek arama davranışlarında değişikliklere neden olduğunu belirtti. Bazı gen silmeleri, farelerin daha hızlı kilo almasına veya metabolizmanın yavaşlamasına neden olurken, bazıları farelerin torpor sonrası vücut sıcaklığını geri kazanma süresini etkiledi.
Alaska Fairbanks Üniversitesi’nden hibernasyon biyolojisi uzmanı Kelly Drew, bu bulguların özellikle FTO lokusunun insan obezitesindeki önemli rolü göz önüne alındığında “son derece umut verici” olduğunu ifade etti.
Cinsiyet Farkı ve Davranışsal Etkiler
Özellikle E1 adlı CRE’nin silinmesi, dişi farelerde yüksek yağ içeren diyetle daha fazla kilo alımına neden oldu. E3 adlı farklı bir CRE’nin silinmesi ise hem erkek hem de dişi farelerin yiyecek arama davranışlarını değiştirdi; saklanmış yiyecekleri bulmak için geliştirdikleri stratejiler farklılaştı. Gregg, bu farklılıkların hibernasyon yapan ve yapmayan türler arasındaki karar verme süreçlerinde temel farklar olabileceğini düşündürüyor.
İnsanlara Nasıl Uygulanabilir?
Gregg, memeliler arasında bu genetik yapıların büyük ölçüde benzer olduğunu belirtiyor. “Asıl fark, bu genlerin ne zaman, ne süreyle ve hangi kombinasyonlarla aktif hâle getirildiğinde ortaya çıkıyor,” diyor.
Ancak Kaliforniya Üniversitesi’nden genom uzmanı Joanna Kelley uyarıyor: “Bu genetik değişiklikleri insan DNA’sında uygulamak o kadar basit değil çünkü insanlar açlıkla tetiklenen ‘torpor’a giremiyor. Bu yüzden fareler tercih ediliyor.” Kelley, ileride torpora giremeyen diğer hayvanların da bu tür çalışmalara dahil edilmesini ve silinen CRE’lerin tüm etkilerinin detaylı şekilde analiz edilmesini öneriyor. Kelly Drew ise şunu hatırlatıyor: Torpor, farelerde açlıkla tetiklenirken; gerçek hibernasyon, hormonal, mevsimsel ve biyolojik saatlerle yönetiliyor. Bu nedenle bulunan genlerin hibernasyonu doğrudan başlatan bir “ana anahtar” değil, daha çok metabolik sistemin bir parçası olduğunu söylüyor. Ancak farelerde bu temel mekanizmaların çözümlenmesi, gelecekte insanlar için önemli adımlar olabilir.
Gelecekte İlaçla “Hibernasyon Etkisi” Yaratılabilir
Gregg, bu araştırmanın bir sonraki aşamasında birden fazla hibernasyonla ilişkili CRE’nin aynı anda silinmesinin etkilerini inceleyeceklerini söylüyor. Ancak asıl heyecan verici fikir şu: İnsanlarda bu “hibernasyon merkezi genleri” gelecekte ilaçlarla düzenlenebilir. Amaç, insanların fiziksel olarak kış uykusuna yatmasına gerek kalmadan, bu genetik mekanizmalardan —örneğin beyin koruması, metabolik hızın kontrolü ya da insülin direncinin yönetimi gibi— faydalanmalarını sağlamak. Gregg bu konuda umutlu: “Bu, beyin hasarını önlemeden, şeker hastalığının yönetimine kadar pek çok konuda devrim yaratabilir ve insanların gerçekten uykuya yatmasına gerek kalmaz.”
Derleyen: Gamze Büyükkaya Tunçay
