Yıl sona ererken, geçtiğimiz yıl bilim dünyasının bizi şaşırttığı çeşitli bilimsel keşifleri hatırlıyoruz!
Yıl sona ererken, geçtiğimiz yıl bilim dünyasının bizi şaşırttığı çeşitli bilimsel keşifleri hatırlıyoruz!
Uzayın son sınır olduğunu mu düşünüyorsunuz? Bir de insan vücudunu deneyim. İnsan vücudu her dakika o kadar harika şeyler yapıyor ki, bazılarından henüz haberdar bile değiliz. 2019'da doktorlar ve bilim insanları insan vücudunda olup biten şeylerle ilgili bazı şaşırtıcı keşiflerde bulundu. Bu keşiflerin arasında bazı kondisyonların nasıl geliştiği, vücudumuzun yapabildiği inanılmaz adaptasyonlar ve hatta bir zamanlar kayboldukları düşünen kemiklerin neden daha fazla insanın iskeletlerine döndüğü bile bulunuyor. Nede olsa bu sene Nobel Tıp Ödülü vücuttaki hücrelerin 1990ların sonu ve 2000'lerin başında oksijen seviyelerine nasıl adapte olduğunu keşfeden üç bilim insanına verildi. Son keşiflerin gelecekteki teknoloji ve tedavileri nasıl etkileyeceğini ancak zamanla görebiliriz fakat imkanlar sonsuz...
Ekim ayında Science Advances isimli dergide yayınlanan teze göre, tıpkı kertenkelelerin kuyruklarının yeniden büyüdüğü gibi, insanlar da kıkırdaklarını yeniden büyütme yeteneğine sahipler. Kuzey Carolina'daki Duke Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden doktor, tıp, ortopedi ve romatoloji alanında uzman patoloji profesörü Virginia Byers Kraus şöyle diyor; 'İnsan kıkırdağının iyileşebileceğini ve bunu en iyi bilekte, dizde orta bir seviyede ve kalçada alçak bir seviyede yapabildiğini keşfettik.' Aşınmaya bağlı ekrem iltihaplarının ya da kireçlenmenin kalçalar ve dizlerde bileklere oranla daha sık görülmesinin nedeni bu olabilir. Araştırmacılar ayrıca kertenkelede hücreleri yenileyen mikroRNA isimli moleküllerin insanlarda da kıkırdak iyileşmesi sürecini kontrol ettiğini keşfetti. 'Bu çok önemli çünkü bu mikroRNA'ları artırmanın dünyada ve ABD'deki en yaygın aşınma türü olan kireçlenme tedavisinde yeni bir yaklaşım olabileceği anlamına gelebilir.'
Bilim insanları öldükten sonra insan vücuduna olan acayip şeylerin hepsini hala bilmiyor. Fakat araştırmacıların zamanaşımı fotoğrafçılığı kullandığı ve suç soruşturmacılarına yardımcı olabilecek bir keşifte, bedenlerin ölümden bir yıl sonra bile hareket edebildiği ortaya çıktı. Ölüm sonrası zaman aşımı fotoğrafçılı üzerine yaptığı araştırmayı bu yılın başında Forensic Science International Synergy'de yayınlayan Avustralya'daki Central Queensland Universitesi'nden adli bilim öğrencisi Alyson Wilson, 'Araştırmam boyunca çürümenin erken aşamalarında, mesela karnın şiştiği zamanlarda ve ölüm katılığıyla hareketlilik görmeyi bekliyordum. Araştırmanın ortaya çıkardığı şey ise vücudun bütün uzuvlarının araştırmanın sürdüğü 16 ay boyunca hareket etmeye devam etmesi oldu. Bu beklenmedik bir sonuçtu ve hareketlerin oranı hayrete düşürücüydü' dedi. Mesela, vücudun yanında dümdüz duran kollar tamamen dışa doğru hareket edebiliyordu. 'Bildiğim kadarıyla hiçbir çalışma insanın ölümden sonraki hareketlerinin miktarını belirlemedi. Ölüm anında vücudun pozisyonu ölümün nedenini ve ölümü çevreleyen durumları anlamak için çok önemli. Ölümden sonra gerçekleşen herhangi bir hareket adli araştırmalar için oldukça önemli bir yer kaplıyor.'
Wilson'ın son araştırması yılın sonunda bir adli bilim dergisinde yayınlanacak.
İster inanın, ister inanmayın ama bilim insanlarını vücudunumuz içinde oldukların habersiz oldukları yeni organlar bile keşfediyorlar. Science isimli dergide Ağustos ayında yayınlanan araştırmaya göre, bu sefer derimizin içinde ızgaramsı ağ şeklinde acıyı hisseden hücreler keşfettiler. Acının sinir uçları tarafından hissedildiğine dair yaygın inanışın tersine, 'araştırmamız bu sinirlerin derideki daha önce bilinmeyen bir tür hücre ile kaplı olduğu ve bu hücrelerin de acı hissiyatını başlatabilen acı uyaranlarına cevap verdiğini gösteriyor' diyor Stockholm, İsveç'teki Karolinska Institutet'ten tıbbi biyokimya ve biyofizik profesörü Patrik Ernfors.
Bu hücreler 'sinirlerle birlikte ağımsı bir ızgara oluşturarak derinin tam dış katmanının hemen altında zararlı uyaranların hissedilmesinde aktif bir rol oynayan duyusal uç organlar inşa ediyor.' Bu bulgular kronik ağrı bozuklukları için önemli anlamlara sahip olabilir. 'Bu şu an üzerinde çalıştığımız fakat henüz cevabımızın olmadığı bir şey.'
Kalabalık ve gürültülü bir restoranda otururken beyninizin nasıl tek bir kişinin söylediklerine odaklanabildiğini hiç merak ettiniz mi? İşitme cihazı teknolojisinde yeni gelişmelere yol açabilecek bir keşifte, bilim insanları beynin hangi sese odaklanacağını nasıl seçtiği konusuna açıklık getirdiler. Neuron isimli dergide Ekim ayında yayınlanan bulgular hakkında New York'taki Columbia Üniversitesi Zuckerman Enstitüsi'nden neromühendis Dr. Nima Mesgrani 'Hepimiz gürültülü seslerle dolu bir odada olup bu seslerin hepsini yok sayabilir ve sadece dinlediğimiz kişiye odaklanabiliriz.' diyor. 'İşitme korteksimizin farklı kısımlarının bu zor bilişsel problemin çözümünde nasıl görev aldığını araştırdık ve bu bölgeler arasındaki etkileşimin hedef konuşmanın seçilmesine nasıl olanak sağladığını ortaya çıkardık.'
Beyinle ilgili heyecan verici bulgulardan biri ise kafamızın düşündüğümüzden daha esnek olduğu. Haziran ayında Nature Communications isimli dergide yayınlanan araştırmada, 6 parmağı olan iki kişinin motor bozulmaların aksine nesnelerin elle hareket ettirilmesi konusunda ekstra yetenekleri ve becerileri olduğu ortaya çıktı.
MRI sonuçları beynin fazla parmağı avantajına nasıl kullanacağını öğrendiğini gösterdi. Breisgau, Almanya'daki Freiburg Üniversitesi'nden nörebiyoloji ve nöroteknoloji profesörü Dr. Carsten Mehring şu sözleri söylemişti: 'Deneklerimiz 6. parmaklarını diğerleriyle tek başına fark etmeksizin bağımsız olarak kullanabiliyor, bu da elle hareket ettirmeyi çok yönlü ve beceri dolu bir hale getiriyor. Mesela, deneyimizde deneklerimiz normalde iki el gerektirecek bir görevi tek elle gerçekleştirebiliyordu.'
Bu bulgular yapay uzuvların gelişiminde rol oynayabilir.
Bilim insanları durmaksızın mikrobiyomunuzun sizinle ilgili ortaya çıkardıklarıyla ilgili şaşırtıcı keşiflerde bulunuyor. Ocak ayınca Cell dergisinde yayınlanan bu alandaki en büyük araştırma, daha önce vücudumuzda bulunan 'iyi' bakterilerden oluşan mikrobiyomu oluşturduğundan habersiz olduğumuz binlerce yeni küçük mikrop buldu. İtalya'daki Trento Üniversitesi'nden bilgisayımsal biyolog Dr. Nicola Segata, 'İnsan mikrobiyomu onlarca yıldır derinlemesine araştırılıyor fakat yine de vücudumuzda daha önce görülmemiş, araştırılmamış ve tanımlanmamış birçok bakteri bulunuyor. Biz araştırmamızda hala anlaşılması zor olan bu bakterilerden olabildiğince fazlasını listeleyebilmek için geniş çaplı bir çaba sarf ettik. Mikrobiyom araştırması alanında tabii ki daha yapacak çok iş var fakat kaynağımız şimdi insan mikrobiyomunun bileşimini daha geniş çaplı bir araştırma yapmamızı sağlıyor.'
Segata'nın söylediğine göre, minik mikropların hastalıklarla olan bağlantısının bulunması yeni tedavilerin önünü açabilir.
İnsanların vücudundan evrimle yok olmuş bir kemik neden geri döner ki? 150 yıl boyunca 21,000 diz çalışmasına bakan ve 100 yıl önce nüfusun yalnızca %11'inde bulunan kemiğin, günümüzde nüfusun %89'unda bulunduğunu keşfeden araştırmacıların aklından geçen soru da buydu. Bu soruya buldukları cevaplar ise Nisan ayında Journal of Anatomy dergisinde yayınlandı. Birleşik Krallık'taki Imperial College London'dan biyomühendis Dr. Michael Berthaume, söyle diyor: 'Dizin arkasında bulunan susamsı kemiğin (tendonun içinde bulunan kemik), fabellanın günümüzde 100 yıl önce olduğundan nerdeyse 3 kat daha yaygın olduğunu keşfettik. Bunu daha garip yapan ise insan vücudundaki diğer susamsı kemiklerin de bir zamanlar olduklarından daha yaygın olmaları.'
Peki fabellanın dönüşünün nedeni nedir?
'Ortalamaya bakıldığında insanlar bir zamanlar olduğundan daha iyi besleniyorlar ve daha iyi beslenmek insanların daha ağır oldukları ve daha uzun kemiklere sahip oldukları anlamına geliyor. Yani insanlar yürüdüğünde diz çevresinde daha fazla güç ve tork oluyor. Kemikler tıbbi uyaranlara cevap olarak şekillendiği için, güç ve torktaki artma fabellanın oluşmasına neden oluyor olabilir.' Kireçlenmesi olan insanlarda fabellanın daha fazla görünmesinin nedeni de bu olabilir.
'Makroskopik anatominin ölü bilim olduğunun iddia edildiği bir dönemde insan vücudunun inanılmaz bir boyutta değiştiğini görmek heyecan verici. İnsan vücudunda fazladan bir kemik olduğu ve bu kemiğin 100 yıl önce daha nadir görüldüğü ne kadar sık keşfedilebilir ki?'
Neden bazı insanlar solaktır? Eylül ayında keşiflerini Brain dergisinde yayınlayan bilim insanları bu sorunun cevabını bulmuş olabilirler. 400,000 kişinin genomlarını inceleyen bilim insanları hangi elin kullanıldığıyla sorumlu birkaç genetik bölge buldular. 'Bu araştırma insanlarda solaklığa neyin neden olduğunın ana biyolojisi konusunda ipuçları sağladığı için çok önemli.' diyor Birleşik krallıktaki Oxford Üniversitesi'nden Tıbbi Araştırma Birliği üyesi Doç. Dr. Gwenaelle Douaud. 'Solaklığın, özellikle dile ayrılı bölgelerde olmak üzere beyin organizasyonuna katkı sağlayan birçok gen arasındaki kompleks karşılıklı etkileşimle belirlendiğini gösteren ilk çalışma bu.'
Doktorlar safra kesesi taşlarının kolestrol ve kalsiyum tuzlarından oluştuğunu uzun süredir biliyordu, fakat her şeyi birbirine bağlayanın ne olduğu konusunda tam bilgi sahibi değildiler. Ta ki Eylül ayında Immuity isimli dergide bir araştırma yayınlanana kadar.
Bilim insanlar safra kesesinden alınan akışkan tortuyu incelediler. Almanya'daki Erlangen Üniversite Hastanesi'nden immünolog Dr. Martin Herrmann şöyle dedi . 'Safra kesesi taşlarının oluşumunu inceledik ve safra kesesindeki kristal maddenin topaklanmasından akyuvarların sorumlu olduğunu keşfettik. Daha sonra topaklanan madde biraz daha kümeleşerek safra kesesi haline geliyor. Bu sürecin bilgisiyle gelecekte tekerrür eden safra kesesi taşı hastalıklarına yeni tedavi çözümleri bulunabilir.
Emekli askerlerin en çok karşılaştığı 8 sağlık sorununda biri olan travma sonrası stres bozukluğuna sahip insanlar genel popülasyona oranla raha büyük bir intihar riski taşımaktadırlar. Fakat kimin tehlikede olduğunu ve nasıl tedavi edileceklerini anlamak her zaman kolay olmuyor. Beyim imajerisi üzerine Mayıs ayında Proceedings of the National Academy of Sciences isimli dergide çalışmalarını yayınlayan araştırmacılar bir ipucu elde etmiş olabilirler. Yale'den psikiyatri doçenti Dr. Irina Esterlis 'Bir kimyasalın lokasyonunun TSSB olan bireylerde depresyondaki insanlara göre farklı olabileceğini tespit ettik. Bu da TSSB olan kişilerdeki intihar düşünceleriyle bağlantılı olabilir. Çalışmamız TSSB tedavisi için FDA tarafından onaylanmış sadece iki ilaç olduğu düşünülünce çok önemli. Bu ilaçların ikisi de özellikle TSSB için tasarlanmamış olmakla beraber etkilerini göstermeleri haftalar, aylar alabiliyor.' Ayrıca Esterlis'in söylediğine göre şu an TSSB'li bireylerde intihara yönelik düşünceleri azaltmak için FDA onaylı hiçbir tedavi bulunmuyor. Eğer bu beyinsel kimyasalı manipüle etmek etkili olursa, bu keşif 'birçok birey ve ailesi için azımsanamayacak bir gelişme ve rahatlama olacaktır.'
Bazı insanlar ağrı bozukluğu fibromiyaljinin var olduğuna inanmıyor ve hastaların teşhis edilmesi oldukça zor. Fakat şimdi hastalığın hem varlığı hem de tedavi yöntemi bulunmuş olabilir. Mart ayında Journal of Biolohical Chemistry adlı dergide yayınlanan bir çalışmada yeni bir yöntem kullanan araştırmacılar, fibromiyaljiye ait yanılma payı olmaksızın kan örneklerinde tespit edilen moleküler bir imza buldular. Bu durum tedavi için yeni ilaçlar ortaya çıkmasına yardımcı olabilir.
Kokuları nasıl algıladığımızı bildiğinizi düşünüyorsanız, Kasım ayında Neuron dergisinde yayınlanan araştırma ile bu konu hakkında daha fazla şey öğrenmek üzeresiniz. Burun soğanının, beynin koku almakla görevli kısmı olduğu düşünülüyordu fakat yakın zamanda yapılan bir araştırma anatomik olarak koku soğanı belirlenmemiş iki kadının yine de koku alabildiklerini ortaya çıkardı. (Yapılan ileri bir araştırma sonucunda kadınların %0.6'sının koku soğanı olmayabileceğini fakat yine de koku alabildiklerini tahmin ediyorlar.) israil Weizmann Fen Bilimleri Enstitüsü nörobiyoloji departmanından Dr. Tali Weiss, 'Koku soğanı olmayan deneklerde normal koku duyusu gizli anlamlar taşıyor' diyor. 'Bu sonuçlar doğuştan koku alamamanın koku soğanı eksikliğiyle etki ve tepsinin yeniden araştırılması gerektiğini gösteriyor.' Bazı insanların koku soğanı olmadan neden nefes alabildiğinin nedeni bilinmese de, Dr. Weiss beyinlerin soğan dışında bir 'koku haritası' oluşturabilmesi ya da 'bu tarz haritaların insan kokusunun ana kısımları için kesinlikle gerekli' oluşunun ihtimallerden bazıları olduğunu söylüyor. Fakat eğer eskisi kadar iyi koku alamadığınızı düşünüyorsanız belki tıbbi sorunlar nedeniyle koku duyunuzu kaybediyor olabilirsiniz.
Otoimmün hastalıklar ve iltihapların üzerlerindeki etkisi ile ilgili daha çok öğreneceğimiz şey olsa da, Kasım ayınca Cell Reports adlı dergide yayınlanan çalışmaya göre araştırmacılar, ölen akyuvarlarda hemen temizlensinler diye diğer hücrelere 'beni bul,' 'beni ye' şeklinde mesajlar gönderen proteinler buldu. (Bu normal ve her gün milyonlarca hücrede gerçekleşen bir süreç) Fakat eğer bu protein hatalıysa o zaman ölü bağışık hücreler vücuttan temizlenemeyebilir. Avustralya'daki La Tobe Moleküler Bilim Enstitüsü'nden biyokimyager Dr. Georgia Atkin-Smith 'Bu süreçteki bozukluklar otoimmünite gibi çeşitli inflamatuvar bozukluklara neden oluyor.' diyor. 'Şimdi ilk kez bu hastalıkların altında yatan nedenlere dair yeni bir bakış açımız var.'
Alzheimer's ve bunama ile ortaya çıkan hafıza kaybı sandığımız kadar kalıcı olmayabilir. Nisan ayında Nature Neuroscience dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre zararsız elektrik akımları beyni daha iyi çalışması için uyarabilir. Boston Üniversitesi psikoloji ve beyin bilimleri departmanından Yrd. Doç. Dr. Robert Reinhart, 'İnsan beynine güvenli, invazif olmayan ve oldukça zayıf elektrik akımları uygulamak için yeni bir protokol geliştirdik.' diyor. 'Sonuç olarak beyin plastisitesinde -beynin kendini iyileştirme yetisinde- önemli bir güçlenme ve 60 ve 70 yaşındaki yetişkinlerde kısa süreli hafıza performansında etkileri 50 dakikaya kadar süren gelişmeler görüldü. Bu araştırma Alzheimer's gibi hafıza problemleriyle uğraşan insanlar için yeni, ilaçsız sinirbilimi tedavileri geliştirmenin temellerini atıyor.'
DNA insan bedeninin tuğlalarıdır değil mi? Doğru, fakat vücudumuzdaki tek tuğla o olmayabilir. Gen kodlamasına yardımcı olan diğer bir nükleik asit olan RNA'yı da duymuş olabilirsiniz. Fakat Journal of Chemical Information and Modeling isimli dergide Eylül ayında yayınlanan araştırmaya göre bilim insanları bilgisayımsal yöntemler kullanarak, eğer evrim bu görev için DNA'yı seçmeseydi kalıtımda rol oynayabilecek bir milyonun üzerinde farklı değişenler buldu. Yine de bu moleküller hastalıklar için yeni gen bazlı tedavilerin yolunu açabilir ve yaşamın evriminin bildiğimiz şeklini sorgulamaya neden olabilir. Emory Üniversitesinden biyokimyager Dr. Jay Goodwin'in şöyle diyor: 'Alternatif gen sistemlerinin potansiyellerini, bu genlerin farklı çevrelerde, hatta belki başka gezegenlerde ya da aylarda ortaya çıkmış ve evrimleşmiş olabileceğini düşünmek gerçekten heyecan verici. '