Beyindeki sinir hücreleri artık ışıkla kontrol edilebiliyor!
Üsküdar Üniversitesi Rektör Danışmanı Prof. Dr. Muhsin Konuk, optogenetik yöntemiyle beyindeki belirli sinir hücrelerinin ışık kullanılarak kontrol edilebildiğini belirterek teknolojinin hafıza, Parkinson, epilepsi ve bağımlılık araştırmalarında kullanıldığını açıkladı.
Haberin Özeti
- • Üsküdar Üniversitesi'nden Prof. Dr. Muhsin Konuk, optogenetiğin beyindeki belirli sinir hücrelerini ışıkla milisaniyeler içinde kontrol etme yöntemi olduğunu açıkladı.
- • Yaklaşık 20 yıl önce yosun üzerinde keşfedilen ışığa duyarlı proteinle genetik mühendisliğini birleştiren yöntem, sinir hücrelerinin faaliyetini sağlıyor.
- • Bu teknoloji; hafıza, Parkinson, epilepsi ve bağımlılık gibi nörolojik hastalıkların araştırılmasında kullanılıyor, gelecekteki tedaviler için umut vadediyor.
Beynin nasıl çalıştığını anlamaya yönelik araştırmalarda kullanılan optogenetik yöntemi, sinir hücrelerinin faaliyetlerine ışık aracılığıyla müdahale edilmesini sağlıyor. Genetik mühendisliği ile ışık teknolojilerini bir araya getiren yöntem sayesinde araştırmacılar, belirli sinir hücrelerini milisaniyeler içerisinde etkinleştirebiliyor veya faaliyetlerini baskılayabiliyor.
2026 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nün Karl Deisseroth, Peter Hegemann ve Georg Nagel'e optogenetik alanındaki keşifleri nedeniyle verilmesiyle gündeme gelen teknoloji, özellikle nörolojik ve psikiyatrik hastalıkların araştırılmasında kullanılıyor.
Üsküdar Üniversitesi Rektör Danışmanı ve Moleküler Biyoloji ve Genetik (İngilizce) Öğretim Üyesi Prof. Dr. Muhsin Konuk, optogenetiğin çalışma prensibini, hastalıkların incelenmesindeki rolünü ve insanlarda tedavi amacıyla kullanılmasına yönelik araştırmaları değerlendirdi.
Bir yosun üzerinde başlayan araştırmalar beyin çalışmalarına uzandı
Optogenetik teknolojisinin gelişiminde, ışığa yönelme özelliği bulunan Chlamydomonas reinhardtii adlı tek hücreli yeşil alg üzerinde yapılan araştırmalar etkili oldu.
Prof. Dr. Muhsin Konuk, bu canlıda keşfedilen ışığa duyarlı proteinin, yıllar içerisinde sinir hücrelerinin faaliyetlerini kontrol etmek amacıyla kullanılmaya başlandığını belirtti.
Konuk, keşfin gelişimini şu sözlerle anlattı:
“Bir yosun hücresinin, Chlamydomonas reinhardtii; ışığa doğru yönelmesini sağlayan proteinin keşfi, yaklaşık 20 yıl içinde bilim insanlarının beynin belirli hücrelerini ışıkla açıp kapatabilmesine olanak tanıyan bir teknolojiye dönüştü.”
Optogenetiğin genetik olarak belirli hücrelerin ışığa duyarlı hâle getirilmesine dayandığını ifade eden Konuk, yöntemin temelini şöyle açıkladı:
“En basit tanımıyla optogenetik, genetik olarak seçilmiş hücrelerin faaliyetini ışık kullanarak kontrol etme yöntemi. Buradaki ‘opto’ ışık anlamına gelirken, ‘genetik’ de hücrelerin genetik açıdan değiştirilmesini ifade ediyor.”
Sinir hücrelerine milisaniyeler içinde müdahale edilebiliyor
Prof. Dr. Konuk, optogenetiğin araştırmacılara beyindeki belirli hücre gruplarını seçerek inceleme olanağı verdiğini söyledi.
Yöntemde, araştırılmak istenen sinir hücreleri ışığa duyarlı proteinler aracılığıyla kontrol edilebilir hâle getiriliyor. Ardından uygun ışık kaynakları kullanılarak bu hücrelerin faaliyetleri değiştirilebiliyor.
Konuk, uygulamayı şu örnekle anlattı:
“Bir araştırmacı örneğin beynin milyonlarca hücresi arasından yalnızca dopamin üreten belirli nöronları ışığa duyarlı hale getirebiliyor. Daha sonra beyne çok ince bir optik fiber aracılığıyla ışık göndererek bu hücreleri milisaniyeler içinde çalıştırabiliyor veya susturabiliyor.”
Bu yöntemle belirli sinir devrelerinin hafıza, korku, ödül ve hareket gibi davranışlarla ilişkisi araştırılabiliyor.
Beyindeki bir bölgenin davranış sırasında aktif olmasının, o bölgenin davranışa doğrudan neden olduğunu göstermediğini belirten Konuk, optogenetiğin bu ilişkinin deneysel olarak incelenmesine yardımcı olduğunu ifade etti.
Prof. Dr. Konuk, “Beyindeki 86 milyar sinir hücresinin işlevleri daha net biçimde ölçülebiliyor. Örneğin, belirli bir sinir devresinin korkuya neden olup olmadığını test etmek bu teknoloji sayesinde mümkün. Bilim insanları ışık aracılığıyla bu devreyi açıp kapatarak korku davranışının nasıl etkilendiğini gözlemleyebilir.” dedi.
Parkinson, epilepsi ve bağımlılık araştırmalarında kullanılıyor
Optogenetik, beynin farklı işlevlerini anlamak amacıyla yürütülen araştırmalarda kullanılıyor. Hafıza oluşumu, uyku, motivasyon, sosyal davranışlar ve bağımlılık mekanizmaları bu çalışmaların konuları arasında bulunuyor.
Prof. Dr. Muhsin Konuk, yöntemin kullanım alanlarını şu sözlerle aktardı:
“Optogenetik bugün onlarca laboratuvarda kullanılarak, hafıza, ödül, motivasyon, uyku, korku, hareket, bağımlılık ve sosyal davranış gibi süreçleri oluşturan sinir devrelerinin incelenmesinde temel araçlardan biri haline geldi. Parkinson, depresyon, bağımlılık, ağrı ve başka nörolojik/psikiyatrik bozukluklarla ilişkili devreler de bu yöntemle araştırılıyor.”
Parkinson hastalığına yönelik çalışmalarda hareket kontrolünden sorumlu sinir devreleri incelenirken, epilepsi araştırmalarında nöbetlerle ilişkili aşırı sinir hücresi faaliyetlerinin baskılanması üzerinde duruluyor.
Konuk, deney hayvanlarında belirli sinir hücrelerinin uyarılması veya susturulmasıyla elde edilen sonuçların, hastalıkların gelişim mekanizmalarını anlamaya yardımcı olduğunu belirtti.
Ancak bu deneysel sonuçların insanlarda doğrudan tedavi başarısı anlamına gelmediğini vurguladı.
Optogenetik henüz beyin hastalıklarında onaylı tedavi değil
Optogenetik alanındaki çalışmaların yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayabileceğini belirten Prof. Dr. Konuk, teknolojinin mevcut kullanım alanlarının doğru anlaşılması gerektiğini söyledi.
Konuk, “Göz dışındaki, özellikle beyin kaynaklı hastalıklar için optogenetik henüz onaylanmış bir tedavi değil, ileri düzey bir araştırma aracıdır.” ifadelerini kullandı.
Yöntemin bugünkü konumunu ise “Optogenetik şu an için ağırlıklı olarak hastalıkların altında yatan mekanizmaları çözmeye yarayan güçlü bir laboratuvar araştırma aracıdır.” sözleriyle açıkladı.
İnsanlarda yürütülen çalışmaların önemli bir bölümünün görme kaybına yönelik olduğunu belirten Konuk, özellikle retinitis pigmentosa adı verilen kalıtsal retina hastalığında optogenetik uygulamaların araştırıldığını bildirdi.
Gözün ışığa erişim açısından uygun bir organ olması nedeniyle bu alandaki klinik çalışmaların ilerlediğini ifade eden Konuk, bazı araştırmalarda görsel işlevlerin kısmen geri kazanılmasına yönelik sonuçlar elde edildiğini belirtti.
Prof. Dr. Konuk, “Bu alanda Faz 1/2 insan klinik çalışmaları devam etmektedir ve çarpıcı sonuçlar yayınlanmıştır.” dedi.
Türkiye'de araştırmalar için gelişmiş laboratuvar altyapısı gerekiyor
Optogenetik çalışmalarının moleküler biyoloji, genetik, nörobilim ve mühendislik alanlarının birlikte çalışmasını gerektirdiğini belirten Prof. Dr. Muhsin Konuk, araştırmaların özel laboratuvar donanımlarıyla yürütülebildiğini söyledi.
Konuk, “Optogenetik; genetik, nörobilim ve mühendislik disiplinlerinin kusursuz birleşimidir.” ifadelerini kullandı.
Bu araştırmalarda moleküler biyoloji ve viroloji laboratuvarlarının yanı sıra lazer ve LED ışık kaynakları, elektrofizyolojik kayıt sistemleri, gelişmiş görüntüleme cihazları ve deney hayvanı araştırma altyapısına ihtiyaç duyulduğunu belirtti.
Türkiye'de optogenetik çalışmalarının sınırlı sayıdaki üniversite ve araştırma merkezinde yürütüldüğünü aktaran Konuk, Nobel Ödülü'nün bu alandaki araştırmalara ilgiyi artırabileceğini ifade etti.
Konuk, “Özellikle 2026 Nobel Tıp Ödülü'nün optogenetik keşiflerine verilmesiyle birlikte, Türkiye'deki araştırma fonları ve üniversite stratejilerinde bu alana olan ilgi daha da artacaktır.” dedi.
Üsküdar Üniversitesinin araştırma altyapısına da değinen Prof. Dr. Muhsin Konuk, “‘Türkiye’nin beyin üssü’ mottosuna uygun olarak Üniversitemiz bu alandaki çalışmaları yürütmek üzere alt yapının büyük çoğunluğuna sahiptir.” açıklamasında bulundu.
Bakmadan Geçme
