Hakan ÖZBAY

Yıllardır bilim kurgu edebiyatının ve sinemasının vazgeçilmez temalarından biri olan "kriyojenik dondurma" teknolojisi, tıp ve bilim dünyasında devrim niteliğinde bir dönüm noktasına ulaştı. Uluslararası bilim camiasında büyük yankı uyandıran gelişme, bilimsel dergi Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)'ta yayımlandı. Araştırmaya göre, Almanya'daki Erlangen-Nürnberg Üniversitesi'nden Dr. Alexander German liderliğindeki bir bilim heyeti, aşırı soğuklarda dondurulan bir fare beyninin elektriksel aktivitesini ve hücresel işlevlerini yeniden kazandırmayı başardı.

VİTRİFİKASYON (CAMLAŞTIRMA) MUCİZESİ

Geleneksel dondurma işlemlerindeki en büyük bilimsel ve biyolojik engel, hücre içindeki suyun donarak buz kristalleri oluşturması ve bu keskin yapıların hücre zarlarını, dolayısıyla dokuyu parçalayarak geri dönülemez hasarlar bırakmasıydı. Bugüne kadar yapılan deneylerde dokuların hücresel düzeyde fiziksel olarak bütünlüğünü koruması sağlansa da, beynin karmaşık sinir ağlarının ve elektriksel iletişiminin geri getirilmesi imkânsız görülüyordu.

Alman araştırmacılar bu sorunu aşmak için "vitrifikasyon" (camlaştırma) adı verilen özel bir protokol uyguladı. Fare beyninin öğrenme ve hafıza merkezi olan hipokampüs bölgesinden alınan dokular, hücreleri koruyan özel kriyokoruyucu kimyasallarla muamele edildi. Ardından sıvı azot kullanılarak hızla -196 santigrat dereceye kadar soğutulan dokular, yaklaşık -150 derecede günlerce muhafaza edildi. Geliştirilen bu yöntem sayesinde beyin dokusundaki sıvılar kristalleşmeye fırsat bulamadan, buz oluşumu engellenerek cam benzeri amorf bir yapıya dönüştürüldü.

HAFIZA VE ÖĞRENME MEKANİZMALARI ZARAR GÖRMEDİ

Uygulanan hassas ve yavaş ısıtma (çözülme) işleminin ardından elde edilen mikroskobik ve elektrofizyolojik bulgular, tıp tarihinde bir ilk niteliği taşıyor. İncelemeler sonucunda hücresel zarların ve enerji üreten mitokondrilerin sağlam kalmasının ötesinde, nöronların (sinir hücrelerinin) yeniden birbirleriyle iletişim kurmaya ve elektriksel uyarılara tepki vermeye başladığı saptandı.

Araştırmanın en çarpıcı kısmı ise, öğrenme ve hafızanın hücresel temelini oluşturan, bilimsel adıyla "uzun süreli potansiyalizasyon" (LTP) olarak bilinen sinaptik güçlenme mekanizmasının korunmuş olmasıydı. Bir başka deyişle beyin, derin dondurma sürecinin ardından sadece fizyolojik olarak hayatta kalmakla kalmadı; aynı zamanda yeni bilgileri işleme, öğrenme ve depolama kapasitesini de başarıyla muhafaza etti.

BİYOTEKNOLOJİ VE SAĞLIK EKONOMİSİNDE YENİ DÖNEM

Söz konusu gelişme, insanları dondurup yüzyıllar sonra uyandırma fikri olan "kriyojenik uyku" safhası için henüz erken bir aşamada olduğumuzu gösterse de, yakın geleceğin tıp ve sağlık teknolojileri pazarında yepyeni bir sayfa açıyor.

Bu bilimsel sıçrama, küresel biyoteknoloji ve sağlık ekonomisi açısından devasa bir potansiyele işaret ediyor. Özellikle organ nakli bekleyen hastalar için organların bozulmadan çok daha uzun süre saklanabilmesi ve nakil lojistiğindeki yüksek operasyonel maliyetlerin düşürülmesi hedefleniyor. Bunun yanı sıra, şiddetli travmalar, felç veya ağır yaralanmalar sonrasında hücresel yıkımın durdurularak beynin dondurulup korunması gibi inovatif tedavi yöntemleri, ilaç ve medikal teknoloji şirketlerinin Ar-Ge yatırımlarını bu alana kaydırmasına neden olacak. Gelecekte milyarlarca dolarlık yeni bir pazar yaratma kapasitesine sahip bu teknoloji, yaşam sürelerinin ve kalitesinin artırılmasında kilit rol oynayacak.