Aziz Sancar və komandasının ən diqqətçəkən kəşflərindən biri: Sirkadiyal ritm, xərçəng və kimyaterapiya!

Sirkadiyal ritm qısaca bədənimizin saatıdır. Gündəlik 24 saatlıq dövr ərzindəki biokimyəvi və psixoloji davranışlarımızın məcmusudur və bunları tənzimləyir. Sirkadiyal ritm elm dünyasında çoxdan məlum olsa da, bu ritmin hüceyrə səviyyəsində də keçərli olduğu Nobel mükafatlı alimimiz Aziz Sancarın rəhbərlik etdiyi alimlər tərəfindən son illərdə kəşf edilib. Aziz Sancar və komandası bu kəşfi bir addım da irəli apararaq sirkadiyal ritmlə DNA təmiri arasındakı əlaqəni və bunun xərçəng müalicəsinə necə təsir edə biləcəyini açıqlayıb.

Sirkadiyal ritm yuxu vaxtında yatmağımızı və oyanmalı olduğumuz zaman oyanmağımızı təmin edir. Qan təzyiqini, bədən temperaturunu, ürək döyüntülərinin tezliyini və yuxu-oyanıqlıq ritmini idarə etməyə kömək edir və bunlara təsir göstərir. Bədən funksiyalarımız bu ritmə uyğun yerinə yetirilir. Məməlilərdə əsas sirkadiyal ritmi beynin ön hissəsindəki supraxiazmatik nüvə retinaya düşən işıqla tənzimləyir. Həmçinin bədəndəki bütün toxumaların bir-biri ilə eyni vaxtda işləməsini təmin edir. Bu nüvə olmadıqda bədəndəki toxumalar öz sirkadiyal ritmlərini qoruyur, lakin eyni vaxtda işləmə mexanizmləri pozulur.

“Xərçəng nədir?” xatırlayaq

Orqanlarımızı təşkil edən hüceyrələr proqramlaşdırılmış özünənəzarət daxilində yenilənir, çoxalır və məhv olur. Hüceyrələrdə yaranan genetik dəyişikliklər nəticəsində bu özünənəzarətin pozulması hüceyrələrin həddindən artıq çoxalması ilə nəticələnə bilər. Özünənəzarətdən çıxmış və daxilində dəyişiklik baş vermiş hüceyrələr öz-özünə böyümək, hətta ətraf toxumalara və uzaq orqanlara yayılmaq (metastaz) qabiliyyəti qazana bilər. Nəzarətsiz böyüyən, yerləşdiyi nahiyədə yayılan və ya metastaz verə bilən hüceyrə qruplarına xərçəng deyirik.

Yəni xərçəng hüceyrələrini bizim öz hüceyrələrimiz əmələ gətirir. Kimyaterapiya müalicəsində isə xərçəng hüceyrələrini zədələmək məqsədi güdülür, lakin bu hüceyrələr zədələnərkən eyni zamanda sağlam hüceyrələrimiz də məhv olur. Kimyaterapiya müalicəsinin yan təsirləri də adətən bu səbəbdən yaranır (ürəkbulanma, qusma, saç tökülməsi və s.). Verilən bir çox kimyaterapiya dərmanının məqsədi isə xərçəng hüceyrələrinin DNA quruluşunu pozaraq onları öldürmək və çoxalmalarını dayandırmaqdır. Digər tərəfdən bədənimizdə belə bir mexanizm də işləyir: bədənimiz DNA-sı zədələnmiş hüceyrələrimizi təmir etmək üçün müxtəlif mexanizmlərə malikdir; bunlarla zədələnmiş hüceyrələrimiz bərpa olunur və bunun sayəsində müxtəlif xəstəliklərdən də qorunuruq. Sağlam hüceyrələrdə gördüyümüz bu mexanizm kimyaterapiya ilə quruluşunu pozmağa çalışdığımız xərçəng hüceyrələrinin DNA-sını da təmir edir və problem bu nöqtədə başlayır. Kənardan kimyaterapiya tətbiq etməklə öldürməyə çalışdığımız hüceyrələri bədənimiz fərqinə varmadan yeniləyir və təmir edir.

Aziz Sancar və komandasının tədqiqatı bu nöqtədə təsirini göstərir. Komanda bəhs etdiyimiz sirkadiyal ritmə DNA təmir sisteminin də uyğunlaşdığını aşkar edib. Buna görə günün bəzi saatlarında DNA təmiri çox yavaş, bəzi saatlarında isə çox sürətli olur.

Tədqiqatın əsas vurğuladığı məqama görə, DNA təmir sürətimizin ən aşağı olduğu vaxt aralığında müalicəni tətbiq etmək həm doza baxımından üstünlük verəcək, həm də ən böyük təsiri görməyimizə kömək edəcək.

Bu dəyərli tədqiqatı mövzu başlıqları ilə nəzərdən keçirsək

• Sirkadiyal ritm və DNA zədələnməsinə cavab
  Sirkadiyal ritmdən təsirlənən 3 əsas DNA zədələnməsinə cavab şəbəkəsinin olduğu bildirilib: DNA təmiri, DNA zədələnməsinin nəzarət nöqtələri və apoptoz (proqramlaşdırılmış və nəzarətli hüceyrə ölümü).
  • DNA təmirinin sirkadiyal ritm üzrə tənzimlənməsi
    Canlıların genetik məlumatını daşıyan DNA molekulu müxtəlif səbəblərlə tez-tez kimyəvi zədələnməyə məruz qalır, lakin bu zədələr müxtəlif təmir sistemləri ilə aradan qaldırılır. Bədənimiz DNA zədələrini təmir etmək üçün çoxsaylı mexanizmlərə malikdir. Bunlardan biri nukleotid eksizion təmir (NER, nucleotide excision repair) sistemidir. Bu sistemdə 6 müxtəlif təmir amili var və onlar ardıcıl fəaliyyət göstərir. Buna görə DNA zədəsinin olduğu sahənin ətrafında 24-32 nukleotid (DNA vahidi) uzunluğunda bir hissə DNA-dan çıxarılıb atılır, yaranan boşluq isə müxtəlif fermentlərlə (DNA polimeraza) doldurularaq DNA zədəsi düzəldilir.
    
    Bədənimizdə baş verən bu mexanizmin fəaliyyət dərəcəsi sirkadiyal ritmə görə dəyişir. Təmir mexanizmi gündüzlər gecəyə nisbətən daha fəaldır. Bir çox xəstəlikdə olduğu kimi, xərçəng müalicəsində də gün ərzindəki bu dəyişikliklər nəzərə alınmalıdır. Kimyaterapevtik preparatlar şiş hüceyrələrinin DNA-sını zədələyərək təsir göstərir. Bu təmir mexanizmi isə əksinə, şiş hüceyrələrinin DNA-sını bərpa edir və müalicənin effektivliyi azalır. Bu nöqtədə əsas məqsədimiz təmir mexanizmlərinin ən az işlədiyi vaxt aralığında şiş hüceyrələrinə hücum etməkdir.
  • DNA zədələnməsinin nəzarət nöqtələri
    Hüceyrə bölünməsi zamanı müxtəlif xətalar yarana bilər. Xətaların qarşısını almaq üçün bədənimizdə bəzi nəzarət nöqtələri var. Bunun sayəsində DNA-mız qorunur və qız hüceyrələrə sağlam şəkildə ötürülür.
    
    DNA zədələnməsinin nəzarət nöqtələri sirkadiyal ritmdən təsirlənir. Nəzarət nöqtələri sirkadiyal ritmə görə iki yolla tənzimlənir. Sirkadiyal ritm nəzarət nöqtəsi zülallarının istehsalının tənzimlənməsi və sirkadiyal ritmi tənzimləyən zülalların nəzarət nöqtəsi cavabında iştirakı ilə təsir göstərir.
  • Sirkadiyal ritm və apoptoz
    Apoptoz və ya apopitoz proqramlaşdırılmış və nəzarətli hüceyrə ölümünün əsas tiplərindən biridir. Bu tip bədəndə ehtiyac duyulmayan və ya anormallaşmış hüceyrələrdən xilas olmağın normal yoludur. Apopitoz müəyyən molekulyar proseslər ardıcıllığının sonunda hüceyrənin ölümünü təmin edir və eyni zamanda orqanizmin həyat dövrü üçün lazımlı və faydalıdır. Məsələn, inkişaf edən embrionda insan barmaqlarının ayrılması üçün barmaqlar arasındakı hüceyrələr apopitoza başlamalıdır ki, barmaqlar bir-birindən ayrılsın.
    
    Sirkadiyal ritmdəki pozuntulara hüceyrənin cavabı DNA zədələnməsi şəklində olur. Apopitoza həssaslığın artması xərçəng müalicəsinin effektivliyində fərqlərə səbəb ola bilər. Cry1/2 (sirkadiyal ritmi tənzimləyən genlər) və p53 (şişi basqılayan gen) mutasiyası olan şişlər yalnız p53 mutasiyası olan şişlərə nisbətən kimyaterapevtik dərmanlara daha həssasdır. Müalicədə Cry (kriptoxrom) gen inhibitorlarının istifadəsi kimyaterapiyanın effektivliyini artıra bilər.
• Sirkadiyal ritm və xərçəng
  Xərçəng də daxil olmaqla bir çox xəstəlik sirkadiyal ritmə görə dəyişir. Biz də müalicəni sirkadiyal ritmə uyğun tətbiq edərək daha effektiv nəticələr əldə edə bilərik. Müalicənin sirkadiyal ritmə görə tənzimlənməsi ilə xronoterapiya anlayışı yaranıb.
  Xronoterapiya dərmanlardan ən yüksək səviyyədə fayda əldə etmək üçün müalicənin günün müəyyən saatlarında tətbiq edilməsidir.
  
  Kimyaterapiyanın effektivliyi də zamana görə tənzimlənə bilər. Buna xronokimyaterapiya deyilir. Xərçəng dərmanlarının əksəriyyəti təsirini şiş hüceyrələrində DNA zədəsi yaratmaqla göstərdiyi üçün sirkadiyal ritmlə DNA zədələnməsi arasındakı əlaqə daha aydın ortaya qoyulduqda xronokimyaterapiyanın da istifadəsi genişlənəcək.
  
  Sirkadiyal ritmdən xərçəng müalicəsində yararlana bildiyimiz kimi, xərçəngdən qorunmada da faydalana biləcəyimiz proqnozlaşdırılır. Aziz Sancar da bu tədqiqatında dəri xərçənginin qarşısının alınması baxımından bu faydanı vurğulayıb. Bu yolla hansı saatlarda günəşləndikdə xərçəng riskinin artdığının, hansı vaxtlarda azaldığının müəyyən edilə biləcəyini ortaya qoyur.

Gəlin, Nobel mükafatına layiq görülən ilk türk alimi, qürur mənbəyimiz Aziz Sancarın öz sözləri ilə vəziyyəti ümumiləşdirək:

''Siçanlar üzərində apardığımız tədqiqatlarda səhər saatlarındakı UV təsiri nəticəsində xərçəng riskinin axşamüstü saat 4-də müəyyən etdiyimiz göstəricilərə nisbətən 5 dəfə yüksək olduğunu gördük. Yəni siçanlarda dəri xərçəngi riskinin axşam saatlarında daha az olduğunu müəyyən etdik. Siçanlarda ortaya çıxan nəticələr insanlarda tam əksinədir. Buna əsasən, insanlar üçün səhər saatlarının dəri xərçəngi riski baxımından daha aşağı olacağını deyə bilərik. Yəni səhər saatlarında günəşlənmək günorta və axşamüstünə nisbətən daha az risk daşıyır. Lakin bunu qəti söyləmək üçün əvvəlcə insanlar üzərində sınaq aparmalıyıq''