'Ayna moleküllerdeki küçük fark ilaçların etkisini değiştirebiliyor'

BİRUNİ Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü Dr. Öğr. Üyesi Sezen Alsancak Koca, aynı atomlardan oluşan moleküllerin farklı uzaysal dizilimleri nedeniyle vücutta farklı etkiler gösterebildiğini belirterek, "Gözle göremediğimiz bir yapısal fark, biyolojik etkiler açısından büyük önem taşıyabilir. Ayna moleküllerdeki küçük fark ilaçların etkisini değiştirebiliyor" dedi.

2026 Nobel Kimya Ödülü, birbirinin ayna görüntüsü olan moleküllerden birinin nasıl baskın hale gelebildiğini ortaya koyan çalışmaları dolayısıyla Fransız kimyager Henri B. Kagan ve Japon bilim insanı Kenso Soai'ye verildi. İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi tarafından 7 Ekim'de açıklanan ödül, iki bilim insanının 'asimetrik organik sentezde doğrusal olmayan etkilerin ve otokatalizin keşfi' alanındaki çalışmalarını kapsıyor. Ödüle konu olan bilimsel gelişmeleri değerlendiren Biruni Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü Dr. Öğr. Üyesi Sezen Alsancak Koca, moleküllerin yalnızca kimyasal bileşimlerinin değil, atomlarının üç boyutlu dizilişinin de biyolojik etkiler açısından belirleyici olabildiğini söyledi.

'AYNA MOLEKÜLLER SAĞ VE SOL ELİMİZ GİBİ'

Ayna moleküllerin yapısını günlük hayattan bir örnekle açıklayan Alsancak Koca, "Sağ ve sol ellerimizde aynı sayıda parmak vardır, fakat ellerimizi üst üste koyduğumuzda birbirleriyle tam olarak örtüşmezler. Bazı moleküllerde de benzer bir durum görülür" dedi.

Bu moleküllerin aynı atomlardan ve aynı bağlanma düzeninden oluşmasına rağmen üç boyutlu yapılarının farklı olduğunu belirten Alsancak Koca, söz konusu farklılığın özellikle ilaçların vücuttaki etkilerinde önem kazandığını ifade etti. Vücuttaki enzim ve reseptörlerin de üç boyutlu yapılara sahip olduğunu aktaran Alsancak Koca, bu nedenle bir molekülün iki ayna biçiminin vücut tarafından farklı şekilde tanınabildiğini belirtti. Molekülün bir biçiminin istenen etkiyi gösterirken diğerinin daha zayıf kalabildiğini, etkisiz olabildiğini veya istenmeyen sonuçlara yol açabildiğini ifade eden Alsancak Koca, "Her molekül için 'biri yararlı, diğeri zararlı' şeklinde bir genelleme yapamayız" uyarısında bulundu.

'İLAÇLARIN ETKİSİNDE MOLEKÜLER YAPI ÖNEM TAŞIYOR'

Ayna moleküllerin ilaçlar üzerindeki etkisine ilişkin örnekler veren Koca, yaygın kullanılan ağrı kesicilerden ibuprofenin ağrı ve iltihabı azaltıcı etkisinin esas olarak molekülün tek bir biçiminden kaynaklandığını, diğer biçimin bir kısmının ise vücutta etkin biçime dönüşebildiğini anlattı. İlaç güvenliği açısından tarihte yaşanan talidomid olayına da değinen Alsancak Koca, geçmişte hamilelikte bulantıya karşı da kullanılan bu ilacın bebeklerde ağır doğumsal anomalilere yol açtığını hatırlattı.

Alsancak Koca, "Talidomidin iki biçimi vücut içinde birbirine dönüşebiliyor. Yani yalnızca bir biçim saf halde verilse bile vücutta kısa sürede ikisinin karışımı oluşuyor" dedi.

Bu örneğin, ilaçların yalnızca kimyasal bileşimleriyle değil, moleküler yapıları ve vücuttaki dönüşümleriyle birlikte değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koyduğunu belirten Alsancak Koca, her ilacın güvenliğinin ayrı ayrı ve dikkatle incelenmesinin önemine işaret etti.

'KÜÇÜK BİR DENGESİZLİK KARTOPU GİBİ BÜYÜYEBİLİYOR'

Nobel Ödülü'ne konu olan çalışmaların, ayna moleküllerden birinin nasıl baskın hale gelebildiğini anlamak açısından önemli olduğunu belirten Koca, Kagan ve Soai'nin araştırmalarının kimyasal tepkimelerde küçük farklılıkların büyüyebildiğini gösterdiğini ifade etti. Kagan'ın, tepkimeyi yönlendiren maddenin ayna biçimlerinden biri bakımından tam olarak saf olmamasına rağmen elde edilen ürünün beklenenden çok daha yüksek saflığa ulaşabildiğini gösterdiğini aktaran Alsancak Koca, Soai'nin ise oluşan ürünün kendi oluşumunu hızlandırdığı bir tepkime geliştirdiğini anlattı.

Koca, "Tıpkı yuvarlandıkça büyüyen bir kartopu gibi, başlangıçta iki biçimden birinin çok az fazla olması, tepkime ilerledikçe bu biçimin baskın hale gelmesini sağlayabiliyor" dedi.

Koca, bu keşiflerin ilaç üretiminde kullanılan seçici yöntemlerin altında yatan mekanizmaları anlamaya katkı sunduğunu belirtti.

'YAŞAMIN BAŞLANGICINA İLİŞKİN SORULARA IŞIK TUTUYOR'

Nobel Ödülü'ne konu olan çalışmaların yalnızca ilaç kimyasıyla sınırlı olmadığını vurgulayan Alsancak Koca, araştırmaların yaşamın moleküler kökenine ilişkin önemli sorulara da ışık tuttuğunu söyledi. Proteinleri oluşturan amino asitlerin neredeyse tamamının neden aynı ayna biçiminde bulunduğunun bilim dünyasında uzun süredir araştırıldığını belirten Alsancak Koca, "Soai'nin tepkimesi laboratuvar koşullarında çalışan özel bir sistem. Dünya'da yaşamın başlangıcında böyle bir tepkimenin yaşandığını söyleyemeyiz. Ancak başlangıçtaki küçük bir moleküler farkın büyümesinin kimyasal olarak mümkün olduğunu göstermesi açısından çok değerli" diye konuştu.

Bilgisayar destekli hesaplamaların, bir katalizörün neden belirli bir biçimin oluşumunu tercih ettirdiğini anlamaya yardımcı olduğunu belirten Alsancak Koca, bu bilgilerin deneylerle birleştirilerek daha seçici üretim yöntemlerinin geliştirilebileceğini ifade etti.

Moleküllerin üç boyutlu yapısının anlaşılmasının ilaç geliştirme ve biyolojik süreçlerin değerlendirilmesi açısından önemine dikkat çeken Alsancak Koca, "Gözle göremediğimiz bir yapısal fark, biyolojik etkiler açısından büyük önem taşıyabilir. İlaçları anlamak için molekülün yalnızca hangi atomlardan oluştuğuna değil, bu atomların üç boyutlu dünyada nasıl yerleştiğine de bakmamız gerekir" ifadelerini kullandı.