2026 Nobel Tıp Ödülü’ne uzanan optogenetik, seçilmiş sinir hücrelerinin faaliyetlerini ışıkla kontrol ederek beynin işleyişini araştırmayı sağlıyor.
Prof. Dr. Muhsin Konuk, hafızadan korkuya, bağımlılıktan hareket kontrolüne kadar birçok sürecin bu yöntemle incelendiğini belirterek, “Optogenetik şu an için ağırlıklı olarak hastalıkların altında yatan mekanizmaları çözmeye yarayan güçlü bir laboratuvar araştırma aracıdır.” dedi.
Optogenetik araştırmalarının güçlü bir altyapı ve farklı uzmanlık alanlarının iş birliğini gerektirdiğini vurgulayan Prof. Dr. Konuk, “Optogenetik; genetik, nörobilim ve mühendislik disiplinlerinin kusursuz birleşimidir.” dedi.
Karl Deisseroth, Peter Hegemann ve Georg Nagel’in ışık kapılı iyon kanalları ve optogenetik alanındaki keşifleriyle 2026 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü kazanması, sinir hücrelerinin ışıkla kontrol edilmesini sağlayan bu yöntemi gündeme taşıdı.
Üsküdar Üniversitesi Rektör Danışmanı ve Moleküler Biyoloji ve Genetik (İngilizce) Öğretim Üyesi Prof. Dr. Muhsin Konuk, optogenetiğin bilimsel önemini, hastalıkların araştırılmasındaki rolünü ve insanlarda uygulamaya geçiş sürecini değerlendirdi.
Bir yosundan beyin araştırmalarına uzanan keşif
Optogenetiğin gelişiminde, ışığa yönelen tek hücreli bir yeşil alg üzerinde yürütülen çalışmaların belirleyici olduğunu anlatan Prof. Dr. Muhsin Konuk, temel bilim araştırmalarının zaman içinde farklı alanlarda önemli uygulamalara dönüşebildiğine dikkat çekti.
Prof. Dr. Konuk, “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.” ifadelerini kullandı.
Yöntemin genetik ile ışık teknolojilerini bir araya getirdiğini belirten Prof. Dr. Konuk, “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.” dedi.
Seçilen sinir hücrelerine milisaniyeler içinde müdahale edilebiliyor
Optogenetiğin en önemli özelliklerinden birinin belirli hücre gruplarına odaklanabilmesi olduğunu vurgulayan Prof. Dr. Konuk, yöntemin özellikle sinir hücrelerinin faaliyetlerini araştırmak için kullanıldığını söyledi.
Prof. Dr. Konuk, uygulamanın nasıl işlediğini şöyle 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.”
Hangi hücre grubunun hangi davranışta rol oynadığının bu yolla araştırılabildiğini belirten Prof. Dr. Konuk, hücre tipi seçiciliği ile zamanlama hassasiyetinin birlikte sağlanmasının sinirbilim açısından önemli bir kazanım olduğunu ifade etti.
Korku davranışında hangi devrenin rol oynadığı araştırılabiliyor
Beyindeki bir bölgenin belirli bir davranış sırasında aktifleşmesini gözlemlemek ile o bölgenin davranış üzerindeki etkisini sınamanın farklı olduğunu anlatan Prof. Dr. Konuk, optogenetiğin neden-sonuç ilişkilerinin araştırılmasına katkı sağladığını söyledi.
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.” diye konuştu.
Bu yaklaşımın, sinir devrelerinin davranışları nasıl etkilediğini anlamak için araştırmacılara önemli bir deneysel olanak sunduğunu kaydeden Prof. Dr. Konuk, yöntemin kullanım alanlarının giderek çeşitlendiğini belirtti.
Hafıza, uyku ve bağımlılık araştırmalarında kullanılıyor
Optogenetiğin yalnızca tek bir hastalığa ya da beyin işlevine yönelik bir yöntem olmadığını ifade eden Konuk, farklı davranışların ve işlevlerin altında yatan sinir devrelerinin bu teknolojiyle incelendiğini söyledi.
Prof. Dr. Konuk, “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.” dedi.
Bu çalışmaların hastalıkların mekanizmalarını anlamanın yanı sıra yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesine de katkı sunmayı amaçladığını belirten Prof. Dr. Konuk, araştırma sonuçları ile insanlarda tedavi uygulamalarının birbirinden ayrılması gerektiğine işaret etti.
Prof. Dr. Konuk, optogenetiğin, genetik mühendisliği ile optik (ışık) teknolojilerini birleştirerek beyindeki milyarlarca nöron arasından yalnızca seçilen tek bir hücre tipini milisaniye hassasiyetinde kontrol etmeyi mümkün kıldığını dile getirdi.
Araştırma başarısı, rutin tedavi anlamına gelmiyor
Optogenetik alanındaki gelişmelerin hastalıkların tedavisi açısından umut verdiğini söyleyen Prof. Dr. Konuk, özellikle beyin hastalıklarında yöntemin bugünkü konumunun doğru aktarılması gerektiğini vurguladı.
Prof. Dr. Konuk, “Göz dışındaki, özellikle beyin kaynaklı hastalıklar için optogenetik henüz onaylanmış bir tedavi değil, ileri düzey bir araştırma aracıdır.” ifadelerini kullandı.
Hayvan deneylerinde elde edilen bulguların doğrudan insanlarda aynı sonuçların alınacağı anlamına gelmediğine dikkat çeken Prof. Dr. Konuk, yöntemin mevcut rolünü, “Optogenetik şu an için ağırlıklı olarak hastalıkların altında yatan mekanizmaları çözmeye yarayan güçlü bir laboratuvar araştırma aracıdır.” sözleriyle anlattı.
Görme kaybında insan çalışmaları öne çıkıyor
Optogenetiğin insanlarda uygulanmasına yönelik araştırmalarda görme kaybının öne çıkan alanlardan biri olduğunu belirten Prof. Dr. Konuk, özellikle retinitis pigmentosa olarak adlandırılan kalıtsal retina hastalığı üzerinde çalışıldığını söyledi.
Gözün ışığa erişim bakımından beyne göre farklı olanaklar sunduğunu anlatan Prof. Dr. Konuk, bu alandaki klinik araştırmalarda görsel işlevlerin kısmen kazanılmasına yönelik sonuçlar elde edildiğini ifade etti.
Prof. Dr. Konuk, “Bu alanda Faz 1/2 insan klinik çalışmaları devam etmektedir ve çarpıcı sonuçlar yayınlanmıştır.” dedi.
Parkinson ve epilepside sinir devreleri inceleniyor
Parkinson araştırmalarında hareket kontrolüyle ilişkili sinir yollarının optogenetik yöntemlerle incelendiğini aktaran Prof. Dr. Konuk, belirli hücre gruplarının uyarılması veya susturulmasının deney hayvanlarındaki hareket belirtilerini nasıl etkilediğinin araştırıldığını söyledi.
Epilepsi çalışmalarında ise aşırı sinir hücresi etkinliğinin baskılanmasına odaklanıldığını belirten Prof. Dr. Konuk, ışığa duyarlı proteinler aracılığıyla hücresel etkinliğe müdahale edilmesinin, nöbet mekanizmalarını anlamak ve yeni yaklaşımlar geliştirmek açısından değerlendirildiğini ifade etti.
Prof. Dr. Konuk, her iki alanda da deneysel bulgular ile insanlarda kullanılabilecek tedaviler arasındaki mesafenin gözetilmesi gerektiğine dikkat çekti.
Genetik, nörobilim ve mühendisliğin ortak çalışması gerekiyor
Optogenetik araştırmalarının güçlü bir altyapı ve farklı uzmanlık alanlarının iş birliğini gerektirdiğini vurgulayan Prof. Dr. Konuk, “Optogenetik; genetik, nörobilim ve mühendislik disiplinlerinin kusursuz birleşimidir.” dedi.
Prof. Dr. Konuk, Türkiye’de optogenetik alanındaki çalışmaların, genetik, mühendislik ve nörobilim alanında öncü olan sınırlı sayıda araştırma merkezi ve üniversitede translasyonel (uygulamalı) sinirbilim düzeyinde yürütüldüğünü dile getirerek, “Özellikle 2026 Nobel Tıp Ödülü'nün optogenetik keşiflerine verilmesiyle birlikte, Türkiye'deki araştırma fonları ve üniversite stratejilerinde bu alana olan ilgi daha da artacaktır.” ifadesinde bulundu.
Prof. Dr. Konuk, bu alandaki çalışmalar için moleküler biyoloji ve viroloji laboratuvarlarının yanı sıra lazer ve LED ışık kaynaklarına, elektrofizyolojik kayıt sistemlerine, gelişmiş görüntüleme olanaklarına ve deney hayvanı araştırma altyapısına ihtiyaç duyulduğunu belirtti.
Üsküdar Üniversitesi’nin olanaklarına da değinen Prof. Dr. Konuk, “‘Türkiye’nin beyin üssü’ mottosuna uygun olarak Üniversitemiz bu alandaki çalışmaları yürütmek üzere alt yapının büyük çoğunluğuna sahiptir.” ifadelerini kullandı.
