Vücut saatimizin tam olarak nasıl çalıştığını bulan bilimcilere göre, bu keşif jet lag sorununu bitirebilir; kanserle savaşa yardım edebilir; çok daha etkili tedavilere öncülük edebilir.
Sirkadiyen saati işleten iki gen bulundu. Böylece vücut saatimizin nasıl çalıştığı tam olarak ortaya çıktı.Bu keşif jet lag sorununun bitmesi; hatta kanserle savaşta elimizin güçlenmesi anlamına geliyor. Çünkü DNA onarımı da sirkadiyen saat tarafından denetleniyor. Başka bir deyişle bu buluş, uykusuzlukla ilgili hastalıklar ya da kanser tedavilerinde yol gösterici olmaya aday.
Vücut saati nasıl çalışıyor? Bütün insan hücrelerinde; kan basıncı, vücut sıcaklığı, uyku-dinlenme gibi insan fizyolojisindeki döngüsel değişiklikleri hep birlikte denetleyen dört gen bulunuyor: Cryptochrome, Period, CLOCK ve BMAL.
Bu genlerin fizyolojiyi denetlemesi gün için hazırlanmamızı sağlıyor. Sirkadiyen saat (24 saat boyunca biyokimyasal ve psikolojik davranışlar bütünü) olarak adlandırılan bu döngüsel işleyiş gün boyunca, bizi uygun fizyolojik ritimde tutuyor.
24 saatlik doğal bir günde, örneğin İstanbul’dan New York’a uçakla gitmek gibi, ileri ya da geri hızla gidip geldiğinizde, sirkadiyen saatin zorluklarıyla karşılaşırız: çünkü genler ve proteinler zaman ayarına gereksinim duyuyorlar. Bu gereksinim de jat lag denen bir uyku sorunun oluşmasına yol açıyor. Jet lag; uçakla yolculuk yaparken saat farkı yaratan zaman dilimlerinin geçilmesi durumunda, vücudun ritminin bozulmasına neden olan bir fiziksel rahatsızlık. Aslında hücrelerimizin duyularını yeni ortama ve bu ortamın güneş gününün başlangıcına göre yeniden uyarlama çabasına koşut olarak ortaya çıkıyor.
İşte, araştırmacılar yaptıkları keşifle iç saat tiktaklarımızı işleten şeyin “Period” ve “Cryptochrome” denen iki gen olduğunu buldu. Bu iki gen bütün insan hücrelerindeki sirkadiyen saati, günlük ve mevsimsel olarak, uygun ritimde ve zamanda işletiyor.
Buluşun, kanser, diyabet (şeker hastalığı); yanı sıra da,metabolik sendrom, uykusuzluk, mevsimsel rahatsızlıklar, obezite, jet lag gibi hastalık ya da rahatsızlıklar için ilaç geliştirmede çok önemli etkiler yaratması bekleniyor.
Keşfin sahibi ve biyokimya ve biyofizik alanında araştırmacı olan Dr. Aziz Sancar ile Profesör Sarah Graham Kenan için sirkadiyen saat genlerinin etkileşme biçiminin nasıl olduğunun keşfi sürpriz değil; çünkü günlük ritmikliğin üretiminde 4 proteinin ilgisi olduğu bir süredir zaten biliniyordu. Bilinmeyense tam olarak ne yaptıklarıydı.
Araştırmacılar, “Şimdi, saatin bütün hücrelerde nasıl ayar yaptığını biliyoruz. Böylece, tedavilerle proteinleri hedeflersek, ne olabileceği hakkında artık çok daha iyi bir fikrimiz var.” diyorlar.
İnsan fizyolojisindeki döngüsel değişiklikleri Cryptochrome, Period, CLOCK ve BMAL adlı dört genin denetlediğine değinmiştik. Bilimciler, öncelikle CLOCK ve BMAL1 genlerinin sirkadiyen saati harekete geçirmede birlikte çalıştıklarını buldu. Bu genler birçok genle bağlanıyor ve onları hızlı, proteinlere çeviriyor. Bu, örneğin beyin hücreleri gibi hücrelere günün başlangıcında gereksinme duyduğumuz “davranma” için olanak sağlıyor.
Peki saat nasıl işliyor? Özellikle, CLOCK ve BMAL1 genleri Period ve Cryptochrome denen gen çiftine bağlanır ve birkaç değişiklikten sonra onları CLOCK ve BMAL1 etkinliğini düzenleyen hızlı proteinlere çevirir. Sonra, Period ve Cryptochrome proteinleri sirkadiyen saati yeniden başlatmak için bozulur.
Sancar, bunun geri beslemeli bir döngü olduğunu vurguluyor, “Bu bozulma 24 saat alıyor. Bu yüzden gen etkinliğinin gün boyunca aşağı yukarı inip çıktığını görebiliriz.” diyor ve ekliyor: “Yaptığımız şey saatin gerçekte nasıl çalıştığını göstermek oldu. Şimdi, bu proteinleri hedefleyen ilaçları taradığımızda, farklı sonuçlar bekleyeceğimizi ve neden farklı sonuçlar aldığımızı bileceğiz. İster mevsimsel rahatsızlıklar, uyku bozuklukları ya da jet lag tedavileri için; isterse de kanser tedevilerini denetleme ve iyileştirme için olsun, bu saatin nasıl çalıştığını bilmek zorudaydık.”
Bu araştırmadan önce, 2010’da, Sancar’ın laborotuvarı, gün oyunca sirkadiyen saatin doğal titreşmeleriyle azalan ve çoğalan, XPA denen bir enzim düzeyini bulmuştu. Sancar, kemoterapinin XPA düzeyinin en düşük olduğu zaman (insanlar için, geç öğleden sonra) en etkili olabileceğini öne sürüyor.
Sancar’a göre bu yalnızca DNA onarımının sirkadiyen saatle denetlendiği değil aynı zamanda, öteki tedavileri çok daha etkin kılmada, kanser hücrelerindeki sirkadiyen saatin kanser ilaçları için hedeflere dönüşmesi anlamına geliyor.
* Güneş günü: Güneş’in, yer’in bir noktasındaki meridyen düzlemine arka arkaya iki kez girmesi için geçen zaman.