Böbrek hazır, gelmişken damarları da değiştirelim mi?

Yaprak ÖZER
Yaprak ÖZER HAYATIN İÇERİĞİ

Bir dünya hayal edin ki, böbrek yetmezliği yaşanmasın… Bir dünya hayal edin ki, kalp damar tıkanıklıklarına rahatlıkla çare bulunsun… Öyle bir dünya hayal edin ki, organ mafyası gibi akıl almaz şeyler tarihe karışmış olsun… Bir dünya hayal edin iflas eden vücudunuz yenilensin, amansız hastalığa dönüşebilecek bir yetmezliğe çare üretilsin, yanan deriniz, kırılan omurganız, tıkanan damarınız, yok olan kıkırdaklarınız hayatınıza el koymasın.

Biliyor musunuz çok da uzak bir hayal değil. O hayalin içinde öyle bir dünya var ki hayvan deneyleri de organ mafyası gibi tarihe gömülmüş olacak!

Konumuz organ üretmek… Anlatıcımız, İsveç - Göteborg’da CELLINK Life Sciences adlı yükselen bir start-up’ta çalışan genç bir Türk; Ali Çakır. Dünya tarihinin yazıldığı şirketlerden birinde geleceğin mimarisine tanıklık ediyor. Bilim insanı, gurur ve umut veren gençlerimizden.

CELLINK İsveç ve Nasdaq borsasında işlem gören bir start-up. 3D printer tekniğiyle organ basmak üzerine bilimsel çalışmalar yürütüyor. Adından da anlaşılacağı gibi baskıyı yapacak mekanizma ile bir tür mürekkep diyebileceğimiz özellikli malzemeyi üretiyor. Akıl almaz değil mi!

Ali Çakır, Robert Kolej mezunu, ABD’nin önde gelen üniversitelerinden Cornell’de biyoloji ve biyolojik modelleme diye özetleyebileceğim Science of Natural and Environmental Systems’dan lisans eğitimi aldı. Ardından Göteborg’da İstatistiki Fizik ve “Machine Learning” üzerine yüksek lisansını tamamladı. Görüldüğü üzere yeni nesil meslekler, farklı disiplinlerin sentezinden meydana geliyor.

Ali, bana fabrikaya gitmek zorunda olmadığı ender günlerden birinde, yeni çıkardıkları ürünlerin arasında bir zaman dilimi ayarladı. Kendisini yakalayabildiğim için mutluyum.

Ali’yi biraz daha yakından tanımak için benimle paylaştığı bir anekdotu size aktaracağım; lisede matematik öğretmeni sentetik biyoloji araştırmaları üzerine bir kitap okuduğunu fark eder. Bunun üzerine Ali’ye “uzaylı” lakabını takar. Ali şöyle anlattı: “…ve bunu hep çok dikkatli bir iltifat niteliğinde kullandı”. Matematik öğretmeni kendisini ifade etmek için şöyle demiş çocuklara; “uzaylı olmaktan korkmayın, başka bir uzaylı gördüğünüzde ona seslenmekten de çekinmeyin.” Belli ki bu ileri görüşlü öğretmen yaratıcı düşünce üreten meraklı beyinleri teşvik etmeye çalışıyormuş! Küçük uzaylı, bugün kendisi gibi birçok uzaylının yarını inşa etmek için buluştuğu evrensel şirketlerden birinde gece gündüz demeden çalışıyor. Güzel bir gençlik güzel bir neslin olduğunu unutmamanızı diliyorum.

Yine bu söyleşiyi dinlerken ve izlerken ya da okurken unutmayın, her yeni buluş gibi organ yenilemek, organ basmak, vücut parçalarını geliştirmek bir sürü tartışmayı da beraberinde taşıyacak; hukuk, etik, felsefe anlamında dünya kadar yeni kavramla ve meslekle tanışacağız… Şu bir gerçek ki, burada okuduklarınız bir devrimin parçası. Bu devrimi anlayabilmek için konuyu basitleştirerek, insan ömrü ne kadar uzar, kaç vadede ne basılır gibi magazin sorular sormak kaçınılmazdı. Gelecek söyleşiler “toz bulutu” anolojisinden başlamayacak, söz!

Yaprak Özer: CELLINK bir start up mıdır söz edebilir miyiz? Tam olarak ne yapıyorsunuz? Ürün derken kasıt ne?

Ali Çakır: CELLINK’in kuruluşu 2016-2017 civarları. Üç yıllık bir şirket. Şirketin ömrüne bakarsanız, start-up denebilir. Ama çok hızlı büyüyor. Geçen sene İsveç’in en hızlı büyüyen şirketiydi. 31 yaşındaki CEO’muz, İsveç’in en iyi girişimcisi ödülünü aldı. Ben bir yıl önce katıldığımda 150-160 kişiydik, şu anda 300 kişiye yakın bir kadromuz oldu. Geldiği yeri start-up’ın sonları gibi düşünün…

Yaprak Özer: Tam olarak ne yapıyorsunuz?

Ali Çakır: Büyüme sancıları devam ediyor bir yandan. İşler ciddileşmeye başlıyor. CELLINK’in kuruluşu asıl doku mühendisliği ve buradaki üç boyutlu baskı teknolojisini doku mühendisliğinde kullanma amacıyla… Bunlar iki araştırmacı doku mühendisliğinde dokuları araştırırken, hücrelerin üç boyutlu bir şekilde basılmasının mümkün olduğunu gösteriyor sistem geliştiriyorlar.

Yaprak Özer: Bayağı printer’da basılır gibi mi?

Ali Çakır: Evet…

Yaprak Özer: Öncelikle doku deyince neyi anlamalıyım? İkinci olarak basmak deyince ne anlamalıyım? Ne hayal etmeliyim, böbrek, ciğer, kalp basabiliyor musunuz?

Ali Çakır: Hiyerarşiye bakarsak; organı oluşturan şeyler dokular… Dokuyu oluşturan şeyler de hücreler diye düşünürsek… Bir hücreyi alırsanız… Hücreler… Ben tabii hücre bilimci değilim ama şöyle düşünebiliriz… Hücreler birbirinden farklı ama bir deri hücresi, deri hücresi olduğunu biliyor mu? Deri hücresi olarak hayatını devam ettiren şeyin, aslında bir grup içerisinde deri hücresi olduğunu düşünebiliriz. Mesela laboratuvarda bir grup hücreyi aldığımız zaman, bunların beraberce deri hücresi olduklarını fark edebilmeleri için üç boyutlu bir strüktür olması lazım… Bunlar ancak bir araya geldiği zaman bir doku oluşturabiliyor. Bu doku araştırmalarında da üç boyutlu yapının ne kadar önemli olduğunu fark ediyoruz. Bu hücrelere üç boyutlu bir şekilde tüyo vererek bir doku halinde çalışmalarını sağlayabiliyoruz. Biz biyolojide var olan mekanizmaları-hücreleri tetiklemeye çalışmak için, üç boyutlu bir yapı oluşturmaya çalışıyoruz yani…

Yaprak Özer: Okurken öğrendiklerimi birleştirdim. Bir sinyal veriyormuşsunuz, katman katman her bir katmanın dokusuna farklı bir yapı oluşturuyormuş. 3D printer’larda… sinyallerle kim bilir kaç tane üst üste binen doku ya da katman var, dokuyu oluşturan…

Ali Çakır: Tabii öyle. Mesela deri dokusunu ele alırsak, tabii canlı bir hayvandan deriye bakarsak çok farklı katmanları var. Bizim bu katmanları canlı dokudaki kadar detaylı basmamız imkansız. Ama basitleştirilmiş haliyle bastığımız zaman mesela damara benzer bir şey basılabiliyor. İçi boş spagettiler olur ya… damar şeklinde bir şey basılabiliyor. Mürekkebin içinde damar dokusunu oluşturan hücreler var. Üç boyutlu basıldığı ve büyüttüğün zaman laboratuvarda damar oluşabiliyor. Yani damar hücresini alıp büyütebiliyorsun. Ama o damar hücresinin laboratuvarda cam tüpteki damar hücreleri damar dokusu sayılmaz. Ancak bunu üç boyutlu bastığımız zaman bunlar damar dokusu olabiliyor.

Yaprak Özer: Şu anda bir organ, örneğin bir kalp basılmış değil; deri, kıkırdak ve bir de damar şu anda hayatımıza girmiş olan, doğru mudur?

Ali Çakır: Deri ilginç! Çünkü yanık tedavilerinde deri kullanılıyor biliyorsunuz. Normalde bunların iki tane farklı medikal prosedürü var. Ya vücudun başka bir yerinden alınan deriye çizik atılıp genişletilip yanığın üstüne konuluyor ya da insanın vücudundan alınan deri hücreleri laboratuvarda bir tabaka olarak büyütülüyor ve yaranın üstüne konuluyor. İkincisinde oraya konulan deri tabakası, içinde herhangi bir damar ya da katman olmadığı için bir süre sonra düşüyor. Sadece iyileşmenin ilk safhalarında oradaki deri işlevini biraz görüyor. Ve vücudun hücrelerinden olduğu için gelişmiş bir yara bandı gibi düşünün…

Bizim araştırmalarımızda da basılan bu deri tabakası da vücutla nasıl iç içe geçer… Orada ne olması lazım ki vücut onu deri olarak kabul etsin ve damarlar onun içinde büyüyüp o deri parçası yapışsın… Burada da gördüğümüz şey, üç boyutlu yapının, dokunun ne kadar önemli olduğu… Damarların, kılcal damarların o deriyi içine alması onun içinde belli yapılar olması lazım… Bunu görüyoruz.

Yaprak Özer: Buna bir devrim diyebilir miyiz? Yanık tedavilerinde kullanılıyor yanı sıra kozmetik endüstrisinde hayvan testlerine son veriyor. Diğer taraftan yaşlanan eklemlerimizi, kazalarda kaybettiğimiz kıkırdakları onarabileceğiz. Damar tıkanıklıkları ölüm nedeni olmayacak…

Ali Çakır: Gerçekten çok hızlı ilerleyecek diye düşünüyorum. Henüz medikal seviyeye ulaşmadı ama testlerden geçip insan yapısına uygun bir hale gelebilmesi için Amerika ve Avrupa’da denetleyici organizasyonların buna izin vermesi lazım.

Yaprak Özer: Ne kadar sürer önümüzde ne kadar bir zaman var? Yani on yıllar mı yoksa daha yakın bir gelecek mi?

Ali Çakır: Sizin söylediğiniz hayvan deneyleri, hayvan testlerinin ortadan kalkması ilk adım. Öyle bir stratejik planımız var. Orada büyümek çok daha kolay, çünkü insan vücuduna giren bir şey değil, üstelik herkesin hoşuna giden ve ilgisini çeken bir alan kimse “hayvan testleri kalkmasın” demez. O yüzden o taraftan yürümemiz mümkün gibi görünüyor. Aynı zamanda organcık ya da “organ-on-a-chip” dediğimiz, organ olmayan organın küçültülmüş hali, laboratuvar çipi üzerinde microfluidic organcıklar -1000 - 10 bin hücre küçük laboratuvar çipleri var. Burada da küçük bir mide, bir karaciğer, küçük bir beyin basıyorsun. Laboratuvar düzeninde bunların arasından kan geçiyor. Burada da örneğin bir ilaç, mideden geçtikten sonra karaciğere oradan beyine geçecek… İlaç geliştirmede, ilaçların testlerinin çok hızlı yapılabilmesini sağlayan yüksek, high-throughput deneyler de bu nokta da ilginç.

Yaprak Özer: Müthiş bir şey… Korona nedeniyle yaşadığımız şu krizi düşünecek olursak çok daha hızlı sonuca ulaşabiliyor olacağız. Sizin ya da bu ekosistemin geliştirdiği çözümlerle… Yanlış anlamıyorum herhalde değil mi?

Ali Çakır: Haklısınız… Zaten Göteborg Araştırma Hastanesi’ne geçen hafta üç tane alet bağışladık korona araştırmasında kullanılmak üzere… CELLINK Life Sciences dediğimiz zaman, CELLINK’in kuruluşu üç boyutlu baskı… Ama fark ettik ki, ekosistemde farklı farklı… Yani bir araştırma, bir deney yaptığınız zaman… Üç boyutlu baskı doku araştırmasındaki en son adım… Ona gelene kadar, genetik, genomics, proteinomics dediğimiz omics’ler var… Bunlarda da high-throughput yani büyük paralel işlem kapasitesi olan aletler gündemde… İşte orada, bu belki 10 bin, belki 100 bin küçük şeye damlacık basıyorsun… Her damlacığın içinde farklı bir genetik materyal var. Ya da farklı bir virüs, farklı bir aşı… Her şey olabilir. Bunları hızlı bir şekilde büyük paralel aletlerle geliştirip sonra onların arasından seçtiklerimizi en son basıyoruz. Birkaç tane farklı paradigmanın birleşmesinden oluşan yepyeni bir biyoloji araştırması türü gibi düşünebiliriz. Devrim…

Yaprak Özer: Bu teknoloji sayesinde pek çok işlemi aynı anda ve çok hızlı yapabilecek kapasiteyi siz sağlayınca, doktorlar-araştırmacılar, sonuca daha kolay ulaşıyorlar. Anladığım kadarıyla, çok kısa bir zaman içerisinde organ basmak ve hastaya bunu entegre etmek mümkün olacak. Aklım durdu; kalbi, tuhaf bir jelatinden üretebiliyorlarmış. Üstelik ekonomikmiş… Böbrek… Omurga… Bir sürü insan kaza sonucu felç geçiriyor. Bu yalnızca tıp değil, onunla birlikte biyolojinin yarattığı müthiş bir devrim!

Ali Çakır: Özetlediğiniz iki tane alan birincisi çalışan organ basmak… İkincisi araştırmaları çok hızlandırmak… Ve gerçekten ikincisi belki daha da önemli şu anda… Biyoloji gittikçe istatistiksel bir bilime dönüşüyor. Ve burada korona araştırmasında belki ciğer basmak yerine, minik minik bir sürü 1 milyon tane ciğer basılacak ve orada işte 1000 tane farklı aşıyı aynı anda deneyebileceksin. Tabii bu bir örnek… Böyle bir şey var mı yok mu bilmiyorum ama ilaç araştırmaları böyle olmaya başlıyor.

Yaprak Özer: Sen buraya nasıl geldin?

Ali Çakır: Aslında biyoloji ile istatistiksel bilimlerin buluşması. Bir de aileden gelen bir mühendislik merakı var. Annem Finlandiyalı. Ailece bu taraftan gelen bir mühendislik ilgisi var… İsveç’e gelince bende pekişti. Ben biraz dolana dolana geldim gibi görünüyor ama aslında hep hayalimde biyolojiyle teknolojiyi birleştirip, mühendislikle biyolojiyi birleştirip, oradan yeni bir şeyler yapmak vardı. Sonunda doğru yere geldiğimi düşünüyorum. Güzel bir sentez oldu. Bundan önce yazılım, mühendislik, elektronik üzerine çalışıyordum. Gene Göteborg’da bir şirkette… CELLINK’i duyunca, hemen atlayıp başvurdum. Gerçekten çok ilginç bir şirket, çünkü şirketin içinde iki tane araştırma geliştirme bölümü var. Bir tanesi, tamamen biyologlar, doku mühendisleri, diğeri robotçular, elektronikçiler, yazılımcılar… Bu iki Ar-Ge’nin paralel çalışmasından ortaya çıkan yüksek bir sinerji var. Çok hoşuma gidiyor.

Yaprak Özer: Bu çalışmalar şu anda dünyanın hangi ülkelerinde var? Dijital tıpta merkez olarak nereleri görüyorsunuz?

Ali Çakır: Amerika çok ileri… Japonya… Asya’da Japonya daha çok… Avrupa’da da Almanya, Kuzey Avrupa… Daha çok üniversiteler… büyük şirketler… örneğin AstraZeneca Göteborg’da… AstraZeneca’yla uzun süren bir flörtleşmemiz var ama henüz bizden bir sipariş vermediler bildiğim kadarıyla… O yüzden hani AstraZeneca bizden almaya başladığı zaman, anlayacağız ki, ilaç ve o kozmetik hayvan deneylerinin azalması, yok olması süreci başlamıştır.

Yaprak Özer: Peki AstraZeneca gibi bir firma sizden ne satın alacak? Biraz daha somut resim çizebilir miyiz?

Ali Çakır: Aletin kendisini satın alacaklar… Onun dışında mürekkeplerimizi alma ihtimalleri var.

Yaprak Özer: Mürekkep derken?

Ali Çakır: Mürekkep derken, farklı doku araştırmaları için standardize mürekkepler sunuyoruz. Deri araştırması yapılacaksa, içinde deri proteini bulunan, deri hücrelerini büyütebilen, kolay büyümesini sağlayan, aynı zamanda üç boyutlu bir yapıda basılmasını sağlayan… Mürekkep dediğim kıvamlı bir sıvı… İçinde belli proteinler var, özel bir karışım… Bunu kullandığınız zaman -aynı zamanda protokollerimiz var- ortaya güzel bir şey çıkarabiliyoruz.

Yaprak Özer: Doku değil mi? Doku çıkıyor.

Ali Çakır: Evet ama üç boyutlu baskı makinesinde basılan kıvamlı sıvıyı katılaştırmak için de farklı yöntemler… Genellikle çok zayıf bir ışıkta katılaşan ve sertleşen bir madde aslında. Karanlıkta saklanıyor. Basılacağı zaman, ışığa çıktığında akışkan ama bir süre sonra sertleşen bir mürekkep gibi düşünün…

Bu kimyasal bir şey aynı zamanda… Işık yerine belki farklı bir kimyasalla birleştiği zaman, epoksi gibi biraz daha sertleşebilen iki farklı komponentle şeyler olabilir.

Çoğu araştırmacı kendi mürekkebini kendi üretebiliyor. Biz de bunun bir ekosistem halinde aynı zamanda araştırmacıyla birleştirmeyi çalışıyoruz. Çok iyi bir mürekkebi olan araştırmacı belki bizim online portalımıza gelip oradan mürekkebini ya da içindeki bunu oluşturan reçetesini – tarifini- formülü “open source maker” tarzına nasıl çevirebiliriz?

Yaprak Özer: Bütün çalışmalarınız açık kaynak mı? Değildir herhalde…

Ali Çakır: Değil tabii ama açık kaynak kültürüyle yakın bir ilişkimiz var. Üç boyutlu bir baskı makinesindeki açık kaynak devrimi bizi besleyen bir kültür gibi düşünebiliriz.

Yaprak Özer: İnsan ömrü uzayacak… Daha uzun ve dinç bir yaşlılık dönemi yaşıyoruz. Sizin teknoloji sayesinde, insan kendi parçalarını yenileme fırsatı bulacak anladığım kadarıyla… Bilim kurgu filmlerindeki gibi… Burada yanlış söylediğim bir şey var mı?

Ali Çakır: Bence yok…

Yaprak Özer: Ne kadar vade, yani ne kadar bir zaman? Ömrümüze sığar mı bu yenilikleri görmek sence Ali?

Ali Çakır: Ben sığacağını düşünüyorum.

Yaprak Özer: Güzel bir haber umutlu olalım yani…

Ali Çakır: Kesinlikle umutlu olalım… En azından bazı organların diğerlerinden daha basit olduğunu biliyoruz. Ve en azından insan vücudunun da kendisini yenileme kapasitesini unutmayalım… Bazen buna sadece biraz yardımcı olmak lazım…

Yaprak Özer: Destek vererek, öyle mi?

Ali Çakır: Aynı zamanda kök hücre araştırmaları da devam ediyor. Bu şekilde ikisinin bileşiminden oluşan bir insan ömrünün uzaması mümkün yani, evet… Sadece organ basarak değil de vücudun kendini yenileme mekanizmasını da ele alırsak, ikisinin bileşiminde insan ömrünün uzaması bence yakın…

Yaprak Özer: Şimdi tahmin ediyorum bütün bu sistemler ekonomik bir gelecek sağlayacak… Hayatta kalabilmek için harcadığımız çaba ve değer daha ekonomik hale gelecek… Ama bir de bu işin etik konusu şu anda çok bilinmediği için tartışılmasa da ileride en çarpıcı konulardan, magazin konulardan ve/ya da derinlikli konulardan bir tanesi olacak. Ne dersin?

Ali Çakır: Şöyle; diyelim ki bir beyin, aslında beyin de bir sinir hücreleri bütünü. Laboratuvarda minik beyinler yapılmaya başlanmış; 100 hücre, sonra 200 - 500 1000 hücre! Bir laboratuvarda yaşayan… hisseden bir beyin gibi düşünmeyelim ama bir hücreler bütünü. Hangi noktada bu hücreler bütünü acı hissetmeye başlıyor? Ya da bir anda hücreler birbirleriyle konuşmaya başlıyor. Orada elektriksel bir şeyler oluşmaya başlıyor. Hangi noktada buna basit bir beyin diyebiliriz? Hangi noktada bu canlı aleminde bir varlık kabul edilebilir, anlatabiliyor muyum?…

Çok basit… Canlılara canlı diyoruz. Hücreler bütünü hangi noktada canlı olmaya başlayacak? Ya da aynı zamanda genetik de bunun içine gidiyor… İşte CRISPR ve designer baby devrimi ya da yakında başlayacak olan bu tartışmalarda, siz belki dokunuzu yeniden yaratmak istiyorsunuz ama genetiğini değiştirip yaratmak istiyorsunuz. Bu da sizin dokunuz mu tekrar? Kimin dokusu?

Yaprak Özer: Çok başarılı ve atipik konularda ilerleyen bir eğitimden sonra yarını temsil eden bir noktadasın. Bu söyleşiyi kaparken ne söylemek istersin.

Ali Çakır: Şöyle düşünüyorum… Bilgi de çok hızlı demokratikleşiyor. Bir şeyleri üretme merakı asıl işin başı… Ailem sağ olsun, ben gerçekten güzel okullarda okudum… Ama bana aslında yol gösteren şey, merakım oldu… Gerçekten internet… İnternete teşekkür etmek isterim ve “maker” ve “açık kaynaklı yazılım” üzerinden çok daha ileri gidebileceğini düşünüyorum.

Yazara Ait Diğer Yazılar Tüm Yazılar
Gelecek provası 08 Ocak 2021
Ne şiş yansın ne kebap 25 Aralık 2020