-
Title:
Hastalıkların erken teşhisi adına, bakterilerin gizli dilini konuşalım
-
Description:
Bakteriler saldırılar düzenlemek için kimyasal bilgiler yardımıyla aralarında "konuşurlar." Peki ya ne söylediklerini anlayabilseydik? Nanofizik uzmanı Fatima AlZahra'a Alatraktchi bakteriyel konuşmalara sızabilmek ve bu gizli konuşmalarını insan diline çevirmek adına bir alet icat etti. Çalışması, salgınların erken teşhisini olağan kılabilir - hastalığa yakalanmamızdan bile önce.
-
Speaker:
Fatima AlZahra'a Alatraktchi
-
Onları bilmiyorsunuz.
-
Onları görmüyorsunuz.
-
Ama onlar sürekli etrafta,
-
fısıldaşıp
-
gizli planlar yaparak
-
milyonlarca askerden oluşan
ordular kuruyorlar.
-
Saldırmaya karar verdiklerinde de
-
hep birlikte saldırırlar.
-
Bakterilerden bahsediyorum.
-
-
Siz kimden bahsettiğimi sandınız?
¶
-
Bakteriler de tıpkı insanlar gibi
topluluklar hâlinde yaşarlar.
¶
-
Aileleri vardır,
-
konuşurlar
-
ve yapacaklarını planlarlar.
-
Tıpkı insanlar gibi kandırır, yanıltır
-
ve hatta bazıları birbirlerini aldatır.
-
Peki, size bakterilerin
konuşmalarını dinleyebileceğimizi
-
ve gizli bilgilerini dilimize
çevirebileceğimizi söylesem?
-
Peki ya bakteri konuşmalarını çevirerek
hayatlar kurtarabileceğimizi söylesem?
-
Doktoramı nanofizik üzerine yaptım
-
ve bakteri topluluklarına sızıp bize
ne iş çevirdiklerinin kayıtlarını verecek
-
gerçek zamanlı bir
çeviri aracı geliştirmek için
-
nanoteknolojiyi kullandım.
-
Bakteriler her yerde yaşar.
¶
-
Toprakta, mobilyalarımızın üzerinde
-
ve bedenlerimizdedirler.
-
Aslında, bu salondaki bütün
canlı hücrelerin yüzde 90'ı bakteriyeldir.
-
Bazı bakteriler bizim için iyidir;
-
yiyecekleri sindirmemize
ve antibiyotik üretimine yardımcı olurlar.
-
Bazı bakteriler de kötüdür;
-
hastalıklara ve ölüme neden olurlar.
-
Bakterilerin sahip olduğu tüm
fonksiyonları düzenlemek için
-
organize olabilmeleri gerekir
-
ve bunu tıpkı biz insanlar gibi yaparlar:
-
İletişim kurarak.
-
Ama kelimeleri kullanmak yerine
-
birbirleriyle iletişim kurmak için
sinyal moleküllerini kullanırlar.
-
Az sayıda bakteri varsa
-
sinyal molekülleri, tıpkı çölde
yalnız kalmış bir adamın çığlığı gibi
-
dağılır gider.
-
Ama fazla sayıda bakteri varsa
sinyal molekülleri toplanır
-
ve bakteriler yalnız olmadıklarını
sezmeye başlar.
-
Birbirlerini dinlerler.
-
Bu şekilde kaç tane olduklarını
-
ve yeni bir eylem gerçekleştirebilecek
sayıda olup olmadıklarını takip ederler.
-
Sinyal molekülleri belirli bir
eşik değere ulaştıklarında
-
tüm bakteriler aynı anda, aynı şekilde
hareket etmeleri gerektiğini algılar.
-
Bu yüzden bakteriyel iletişim
bir etki, bir tepki,
¶
-
bir molekül üretimi
ve bunun karşılığından oluşur.
-
Araştırmalarımda insan vücudundaki
bakteriyel topluluklarını
-
gizlice dinlemeye odaklandım.
-
Peki, bu nasıl işliyor?
-
Bir hastadan örnek alıyoruz.
-
Bu, kan veya tükürük numunesi olabilir.
-
Numunenin içine elektronlar fırlatıyoruz,
-
elektronlar mevcut iletişim
molekülleriyle etkileşir
-
ve bu etkileşim bize bakterinin kimliği,
gerçekleşen iletişimin türü
-
ve bakterinin ne kadar
konuştuğuyla ilgili bilgi verecektir.
-
Peki, bakteri iletişimi nasıl bir şeydir?
¶
-
Çeviri aracını geliştirmeden önce
-
ilk varsayımım bakterilerin tıpkı
kelimeleri ve cümleleri oluşturamayan
-
bebekler gibi ilkel bir dile
sahip olacakları üzerineydi.
-
Güldüklerinde, mutlu;
ağladıklarında, mutsuz.
-
Bu kadar basit.
-
Ancak bakteriler hiç de
düşündüğüm gibi ilkel değillerdi.
-
Bir molekül yalnızca bir molekül değildir.
-
Bağlamda farklı anlamlara gelebilirler.
-
Tıpkı bebek ağlamasının
farklı anlamlara gelmesi gibi.
-
Bazen bebek aç olduğu içindir,
-
bazense altını ıslattığı
-
veya canı yandığı veya korktuğu içindir.
-
Ebeveynler bu ağlamaları
deşifre etmesini bilir.
-
Bu aletin başarılı olması da
-
sinyal moleküllerini deşifre edebilmesine
-
ve bağlama dayanarak
çevirebilmesine bağlıdır.
-
Kim bilir?
-
Belki Google Çeviri bunu
evlat edinmeye karar verir?
-
-
Size bir örnek vereyim.
¶
-
Eğer eğitimini almadıysanız
biraz karmaşık gelebilecek
-
bir bakteriyel veri getirdim.
-
Ama siz yine de bir göz atın.
-
-
İşte hastamıza bulaşmış
mutlu bir bakteri ailesinin resmi.
¶
-
Onlara Montague Ailesi diyelim.
-
Aynı kaynakları kullanıyorlar,
yeniden üretiyorlar ve büyüyorlar.
-
Bir gün, yeni bir komşuları oluyor.
-
Bakteri ailesi Capuletler.
-
-
Birlikte çalışmaya devam ettikleri
sürece her şey yolunda.
¶
-
Fakat ansızın hiç hesapta
olmayan bir şey gerçekleşir.
-
Romeo Montague ve Juliet Capulet
çıkmaya başlarlar.
-
-
Pek tabii, genetik
materyallerini paylaşırlar.
¶
-
-
-
hastadaki tek topluluk olmak isteyen
Montague Ailesi için tehlikeli olabilir
-
ve gen paylaşımı Capulet Ailesi'nin
-
antibiyotiklere karşı direnç
oluşturmasına neden olabilir.
-
Bu yüzden Montague'ler
bu molekülü salgılayarak
-
kendi içlerinde konuşmaya başlarlar.
-
-
Alt yazıya ihtiyaç olacak.
¶
-
[Hücum planı yapmalıyız.]
¶
-
-
Hücum planı yapmalıyız.
¶
-
Ardından buna hep birlikte
-
diğer aileyi öldürecek bir zehir
salgılayarak cevap sunarlar.
-
-
-
Capulet Ailesi de buna cevap olarak
bir karşı saldırı düzenler.
¶
-
-
-
Bu gördüğünüz video
birbirlerini kılıçvari organelleri ile
¶
-
kesip biçerek öldürmeye çalışan
gerçek bakterilerin savaşını gösteriyor.
-
Kimin ailesi bu savaşı kazanırsa
o baskın bakteri haline gelir.
-
Yani benim hedefim, bakterileri
az önce gördüğünüz savaş gibi
¶
-
farklı kolektif davranışlara iten
bakteriyel iletişimi saptamak.
-
Yaptığım şey de hastanedeki
hastaların vücudunda bulunan
-
bakteriyel toplulukların içine sızmaktı.
-
Geleneksel tanısal testin
sonuçlarını bilmeden
-
özel olarak bir enfeksiyon adına alınan
örnekleri test etmek üzere
-
62 hastayı bir deney süresince izledim.
-
Bakteri teşhislerinde hastadan alınan
örnek bir plakada bekletilir
¶
-
ve eğer ki bakteri 5 gün
içerisinde çoğalırsa
-
hastanın enfeksiyon
kapmış olduğu tanılanır.
-
Çalışmayı tamamlayıp aletten
elde ettiğim sonuçları
-
geleneksel tanısal testin sonuçları
ile karşılaştırdığımda
-
şoka uğradım.
-
Beklediğimden çok daha hayret edilesiydi.
-
Ama size aletin sonuçlarından bahsetmeden
¶
-
izlediğim hastalarımdan
birinden bahsedeceğim:
-
genç bir kızdan.
-
Kistik fibrozis adında,
-
ciğerlerinin enfeksiyonlara duyarlı
olmasına neden olan bir hastalığı vardı.
-
Bu kız klinik çalışmanın
bir parçası değildi.
-
Onu, daha önce bir enfeksiyon
yaşamamış olduğunu
-
hasta geçmişinden bildiğim için izledim.
-
Ayda bir kez, öksürerek bir kaba tükürdüğü
-
balgam örneğini vermek için
hastaneye gelirdi.
-
Bu örnek de bakteriyel analiz amacıyla
-
bir enfeksiyon bulunması durumunda
-
doktorların erken teşhisi için
merkez laboratuvara transfer edilirdi.
-
Bu durum aletimi onun örneklerinde de
test etmemi sağladı.
-
Örneklerini ölçümlediğim ilk 2 ay boyunca
bir sonuca ulaşamadım.
¶
-
Ama üçüncü ayda
-
örneğinde bir çeşit bakteriyel
konuşma saptadım.
-
Bakteriler akciğer dokusuna
zarar vermeyi planlıyordu.
-
Geleneksel tanı yöntemi ise hiçbir
bakteri izi göstermiyordu.
-
Bir sonraki ay yaptığım ölçümlerde ise
-
bakteriyel konuşmaların daha da saldırgan
bir hale büründüğünü gördüm.
-
Yine de, geleneksel
tanı yöntemi tertemizdi.
-
Çalışmam sonuçlandı ancak 6 ay sonra
sadece benim bildiğim bakteri
-
herhangi bir tıbbi yardım gerçekleşmeden
kaybolmuş mu görmek adına
-
son durumunu kontrol ettim.
-
Kaybolmamıştı.
-
Ancak kıza ölümcül bakterilerin yol açtığı
ciddi bir enfeksiyon tanısı koyulmuştu.
-
Aletimin daha önceden
keşfettiği bakteriydi.
-
Ağır antibiyotik tedavisine rağmen
-
enfeksiyondan kurtulmak imkansızdı.
-
Doktorlar, kızın 20'lerinin sonunu
göremeyeceğini söylüyordu.
-
Kızın örneklerini ölçümlediğimde
¶
-
aletim henüz test aşamasındaydı.
-
Metodumun çalışıp çalışmadığından
bile emin değildim
-
bu yüzden tedavilerini zayıflatmamak için
-
aletimin sonuçlarını paylaşmamak
adına doktorlarla anlaştım.
-
Henüz onaylanmamış
bu sonuçları gördüğümde
-
söylemeye cesaret edemedim
-
çünkü enfeksiyonu olmayan
bir hastaya tedavi uygulamanın
-
hasta için de negatif getirileri vardır.
-
Fakat şimdi daha bilinçliyiz
-
ve kurtarabileceğimiz bir sürü
genç kız ve erkek var
-
çünkü ne yazık ki,
bu durum oldukça yaygın.
-
Hastalar enfeksiyona yakalanır,
-
bakteri nasılsa geleneksel
tanısal testte görünmez
-
ve aniden, enfeksiyon
ağır semptomlarla hastada belirir.
-
Zaten o noktada, artık çok geçtir.
-
İzlediğim 62 hastadan
elde ettiğim şaşırtıcı sonuçta,
¶
-
aletimin geleneksel tanı metodunun
-
negatif olarak tanı koyduğu hastaların
-
yarısından fazlasında
bakteriyel konuşmalar saptamasıydı.
-
Bir başka deyişle,
hastaların yarısından fazlası
-
tehlikeli bakteriler taşırken
-
evlerinde enfeksiyon sahibi
olmadıklarını düşünüyordu.
-
Bu yanlış teşhis koyulmuş
hastaların içinde ise
-
bakteriler senkronize
bir saldırı düzenliyordu.
-
Kendi aralarında fısıldaşıyorlardı.
-
"Fısıldayan bakteriler" dediklerim,
-
geleneksel metodun teşhis edemedikleri.
-
Şimdiye kadar fısıldaşanları yakalamayı
başaran şey ise yalnızca bu çeviri aleti.
-
Bakterileri tam bu fısıldaşma
aşamasında belirlemenin,
-
hedeflenen tedavi için bir fırsat
olduğuna inanıyorum.
-
Eğer o kız bu fırsat ile tedavi edilseydi
-
bakteri henüz başlangıç aşamasındayken
ve enfeksiyon ilerlemeden
-
ondan kurtulmak mümkün olabilirdi.
-
Genç kızla yaşadıklarım sayesinde
hastanenin teknolojiyi kabul etmeleri için
¶
-
elimden geleni yapmaya karar verdim.
-
Doktorlarla birlikte
-
enfeksiyonların erken teşhisi adına
-
kliniklerde bu aletin
uygulanması için çalışıyorum.
-
Doktorların fısıldama evresinde
hastalarını nasıl tedavi edecekleri
¶
-
henüz tam bilinmemekle beraber,
-
bu alet tehlikedeki hastaları ile daha
yakından ilgilenmelerine yardım edecektir.
-
Tedavinin faydalı olup olmadığı
ve basit soruların cevaplanması
-
konusunda yardımcı olabilir:
-
Hasta enfeksiyon kapmış mı?
-
Bakterilerin amacı ne?
-
-
gizli planlar yaparlar
-
ve aralarında gizli bilgiler paylaşırlar.
-
Onları fısıldaşırken yakalamanın dışında,
-
gizli dillerini öğrenebilir
-
ve kendi bakterilerimize
fısıldar hale gelebiliriz.
-
Bir bakterinin de diyeceği gibi:
-
"3-oksi-C12-anilin"
-
-
-