RNA Yoluyla Genetik Hafıza Transferi Yapıldı - Kozan Demircan
Kozan Demircan | 15/05/2018 | Bilim-Teknoloji | Yorum yapılmamış
Bilim insanları RNA yoluyla bir deniz salyangozunun hafızasını diğer salyangoza aktardı. İnsan hücreleri arasında mesaj taşımakta kullanılan RNA molekülü ile genetik hatıra transferi yapmak organik bilgisayarların da geliştirilmesini sağlayacak. Ayrıca yaşlılarda Alzheimer ve demansa bağlı hafıza kaybını giderecek. Peki kötü anıları silip yerine daha güzel yeni anılar ekmek mümkün mü?
İnsan beyni organik bilgisayar
İnsan beyni silikon devrelerle çalışan bir dijital bilgisayar değil. 80’lerde çekilen Kemal Sunal filmlerindeki Fasit mekanik hesap makineleri gibi analog bilgisayar da değil. İnsan beyni ne analog, ne dijital; ama beyin hücrelerimiz her ikisine benzer şekilde çalışıyor ve bu bağlamda, RNA ile genetik hafıza transferi insan kadar zeki robotların da önünü açıyor:
DNA ve RNA ile çalışan genetik (organik) bilgisayarlar az enerji tüketerek hızlı işlem yapacak. Aynı zamanda organik bilgisayarlar insan beyni gibi ıslak donanım sınıfına girecek. Nitekim insan beyninin özgür irade, bilinç ve öz farkındalık gibi gelişmiş bilişsel özelliklere sahip bulunuyor.
Kısacası robotbilimciler, insan gibi düşünen robotlar yapmak için insan beynine benzeyen organik işlemciler kullanmamız gerektiğini düşünüyor (wetware). Tıpkı Ex Machina bilimkurgu filminde olduğu gibi, ahlaklı robotlar geliştirmek için bize organik bilgisayar gerekiyor.
Daha önce farelerin gözüne güçlü ışık tutarak optogenetik şartlandırma yapmış ve optogenetik yoluyla bazı anıları silip yerine yenisini ekmeyi başarmıştık. Bu kez RNA molekülü enejeksiyonuyla iki farklı beyin arasında genetik hafıza transferinden söz ediyoruz.
Nitekim DNA’ya veri kaydettik
Bilim insanları son 6 yılda DNA’ya veri kaydetmeyi başardılar ve bu yazıya konu olan RNA molekülü ile iki salyangoz arasında genetik hafıza transferi yapmak ise organik bilgisayar açısından büyük bir adım oldu. Özellikle de bu teknolojiyi insanlarda hafıza kaybını önlemek için kullanacağımızı düşündüğümüz zaman konunun önemini kavrıyoruz:
Anı ekmenin fırsat ve riskleri
Nörologlar Arnold’un Gerçeğe Çağrı filminde olduğu gibi, acı anıları silmeyi ve psikolojik tedavi amacıyla insan beynine yapay güzel anılar kopyalamayı düşünüyor. Gerçi bu teknoloji beyin yıkama amacıyla da kullanılabilir.
Örneğin, ünlü Half Life 2 video oyununda uzaylılar Dünya’yı işgal ediyor, insanları kaçırıp onları cyborga dönüştürüyor ve tutsakları faşist yönetime sadık eli sopalı polislere dönüştürmek için insan beynini yeniden programlıyordu.
Beyni yıkanmış olan cyborg polis gücü Kombine olarak adlandırılıyor; hatta günlük dayak kotasını dolduran polislerin beynine ödül olarak daha güzel sahte anılar ekiliyordu. Half Life 2 oyununun 16 Kasım 2004’te piyasaya sürüldüğünü düşünecek olursak, 2018 yılında deniz salyangozları arasında genetik hafıza transferi yapılmış olması insanı oldukça ürkütüyor.
Genetik hafıza transferine deneyinde kulanılan deniz salyangozu türü Aplysia californica.
Alzheimer ve depresyona karşı
Öte yandan, doktorlar daha şimdiden kronik depresyon hastalarının beynine düşük voltajlı elektrik vererek kendilerini daha iyi hissetmelerini sağlıyorlar. Bu bağlamda dijital girişimciler de hafıza ekme yöntemini, psikolojide yeni bir tedavi ve gelir kapısı olarak kullanmaya istekliler.
Ayrıca RNA molekülü yoluyla insan beynine hatıra transferi yapmak veya DNA’ya veri kaydetmek, insan vücudunu organik bir süper bilgisayara dönüştürecek olan aşkın insan (transhümanizm) dönemini başlatacak.
Ancak, günümüze odaklanacak olursak RNA ile genetik anı aktarımının, sağlık sektöründe Alzheimer hastalarını tedavi etmekte kullanılacağını görüyoruz: Yaşlılıkta görülen demansa bağlı hafıza kaybını RNA ile gidermek mümkün olacak (RNA molekülü silinmek üzere olan anıları güçlendirmekte kullanılacak).
Anlaşılan bazı anılar nöronları birbirine bağlayan sinapslarda değil de çekirdek DNA’sının bulunduğu hücre çekirdeğinin içinde depolanıyor; yani genetik hafıza diye bir şey var.
Peki RNA nedir?
RNA molekülü (ribonükleik asit), insan hücrelerinde vücudun yapı taşları olan protein sentezlemekte kullanılıyor. RNA, hangi proteinlerin sentezleneceğini gösteren planları hücrenin içindeki ribozom organlarına taşıyor. Bu planlar bizzat RNA molekülüne, yani donanıma kodlanmış bulunuyor.
Özetle RNA, genetik kodumuz DNA’daki talimatları hücre içinde gerekli yerlere taşıyor ve protein kodlamanın yanı sıra, hücrelerin düzgün çalışması için gereken diğer talimatları da iletiyor. RNA hataları ise vücutta hastalıklara yol açıyor.
Genetik hafıza transferini gerçekleştiren Profesör David Glanzman elinde deniz salyangozu ile poz veriyor.
Genetik hafıza transferi nasıl yapıldı?
UCLA araştırmacıları, Aplysia californica türüne ait deniz salyangozlarını aldılar ve laboratuarda bunların kuyruğuna zayıf elektrik şoku verdiler. Deniz salyangozlarına her 20 dakikada birer kez olmak üzere, toplam 5 kez elektrik verildi. Bu işlem 24 saat sonra tekrarlanarak salyangozlarda elektrikten korkma refleksi geliştirildi.
Ardından biyologlar salyangozların kuyruğuna parmakla dokundukları zaman elektrik verilmiş gibi tepki gösterdiğini ve korunma amacıyla büzüldüğünü gördüler. Bu hassaslaşma tepkisi 50 saniye sürdü. Elektrik verilmeyen salyangozlar ise sadece 1 saniye için büzüldüler.
Daha sonra biyologlar elektrik verilen deniz salyangozlarından RNA örneği aldılar ve RNA’yı elektrik verilmeyen deneklere enjekte ettiler.
Deney için 7 verici, 7 alıcı salyangoz ile ve 7 bireylik kontrol grubu kullanan bilim insanları şaşırtıcı bir olgu gözlemlediler: Elektrik verilen türdeşlerinden RNA alan deniz salyangozları da sanki elektrik verilmiş gibi büzülmeye başlamıştı.
Alzheimer ve demansa bağlı hafıza kaybını önlemek için.
Salyangozlar arası anı aktarımı
UCLA Beyin Araştırma Enstitüsü’nden Profesör David Glanzman, “Sanki hafıza transferi yapmış gibiydik” diyor. Deneysel başarının verdiği şaşkınlığı atlatan araştırmacılar elektrik verilen deniz salyangozlarından alınan nöronları (beyin hücrelerini) inceleyip bunları diğer gruplarla karşılaştırdılar.
Sonuç olarak petri kabındaki duyusal nöronlar ile motor nöronları karşılaştırmalı olarak analiz ettiler (Duyusal nöronlar hayvanların elektrik şokunu algılamasını sağlarken, motor nöronlar da kendini koruma refleksi geliştirerek büzülmesini sağlıyordu).
Özetle iki sonuç ortaya çıktı: 1) Elektrik verilmeyen deniz salyangozlarının beynine, kuyruğuna elektrik verilen bireylere ait duyusal nöronların ekilmesi; elektrik verilmeyen bireylerde şoktan kaçınma refleksi geliştirdi. Kısacası biyologlar RNA yoluyla bu hayvanların beynine kendilerine ait olmayan bir anıyı eklemeyi başardı.
2) Elektrik verilen deniz salyangozlarının beynine, yine elektrik verilen diğer bireylerden alınan duyusal nöronlar eklendiği zaman alıcı grup daha fazla ürktü ve bu da elektrikten kaçınma refleksinin pekiştiğini gösterdi. Ancak, bu pekişme motor nöronlarda görülmedi. Demek ki motor nöronlar refleks geliştirmeyi duyusal nöronlardan öğreniyordu.
İşte bu çok önemli bir buluş
Neden derseniz Alzheimer ve demansa bağlı hafıza kaybını önlemek için işe yarayacağını söyleyebiliriz. Aslında bu buluş beyinde anıların sanılandan başka bir yerde depolandığını gösteriyor:
Eskiden anıların nöronların diğer nöronlara bağlanmasını sağlayan sinaps iplikçiklerinde depolandığını sanıyorduk. Ancak, gördük ki bazı anılar nöron DNA ve RNA’sının bulunduğu çekirdek zarının içinde genetik olarak depolanıyor. Bu da insan beyninin anıları genetik olarak kodlayıp saklayabileceğini gösteriyor.
Zaten anılar sinapslarda saklanıyor olsaydı bir deniz salyangozu başkasının nöronunu alarak o bireyin anılarını kazanamazdı. Hayvanlar arasında RNA molekülü yoluyla hafıza transferi yapılamazdı. Ancak, anılar DNA’da saklandığı zaman, RNA bu anıları tıpkı protein sentezleme talimatları gibi başka hücrelere aktarabiliyor.
Arnold’un oynadığı 1990 tarihli ilk Gerçeğe Çağrı filmi 2012 tarihli taklidinden kat kat iyi. Hem kimse hafıza ekerken şu suratı yapamaz. 🙂
Deniz salyangozlarından yola çıkarak insan beynindeki bütün anıların hücre çekirdeğinde genetik olarak saklandığını söylemek için henüz vakit erken. Sonuçta insan beyin kabuğunda 100 milyar nöron varken, deniz salyangozlarında sadece 20 bin nöron var.
Yine de anılarımızın nöron çekirdeklerinde saklanması Alzheimer, demans, travma sonrası stres bozukluğu ve kronik depresyon tedavisi ile hafıza ekmede yepyeni kapılar açıyor:
Bir kere çekirdek DNA’sına hatıra depolamak mümkünse gelecekte, yaşlı insanların zihnini bilgisayara yükleyip yeni klonlanan genç bir vücuda aktarmak mümkün olacak. Bu da pratikte dijital avatarlarla ölümsüzlük anlamına geliyor (Tıpkı 2015 yapımı Selfless ve Arnold’un 2000 tarihli Altıncı Gün filminde olduğu gibi).
Hafıza ekme benliğin parçalanmasına yol açabilir. Bu da bir tür beyin ölümü ve yeniden doğuş sayılır. En azından esnek ve akışkan benlik kavramı otaya çıkacaktır.
Organik süper bilgisayar
İkincisi DNA’ya anı kaydetmek, kişilerin beynine güzel yapay anılar ekerek depresyonu tedavi etmeyi ve elbette genetik bilgisayar geliştirmeyi kolaylaştıracak. Artık DNA’ya veri depolarken insan beynini taklit edebileceğiz. Nitekim daha şimdiden laboratuarda insan beyni büyütmeye başladık.
Böylece daha az enerjiyle daha hızlı çalışan ve kaydedilen veriyi okuma aşamasında DNA’yı bozmayan ilk kullanışlı genetik bilgisayarları tasarlayabileceğiz. Bu da Elon Musk’ın kurduğu Neuralink şirketinin, önümüzdeki 30 yılda insan beynini organik süper bilgisayara dönüştürme planlarını gerçekleştirmesini kolaylaştıracak.
GORA’da Cem Yılmaz’ın dediği gibi “Kung Fu biliyorum!”
Peki yapay anılar ister misiniz?
Alzheimer’a bağlı hafıza kaybını giderip insan ömrünü uzatmak bir şey, kişinin kötü anılarını sildirerek beynine yapay anılar ektirmesi bambaşka bir şey. Bu ikincisi, insanların kişilik değiştirmesine yol açabilir ve eski insanın bir anlamda ölüp yerine yeni bir birey ortaya çıkmasına sebep olabilir.
Peki siz anılarınızı silmek ister misiniz? Başkalarını etkilemek için yaşadıklarını abartan ve yapmadığı şeyleri söyleyen insanlar var. Hatta bu küçük yalanlar sohbet sırasında ortaya çıkarak kurnazların karizmasını çiziyor. Bu açıdan insanların yalanları gizleyecek olan güzel anıları beynine eklemek isteyeceğini ve bunun da sektörde büyük müşteri talebi yaratacağını söyleyebiliriz:
Doğrusu insanların beynine RNA molekülü ile genetik anı transferi yapılması, psikoloji bilimini de kökten değiştirecek ve psikiyatrlar ile psikologların mesleklerini yeniden planlamasına neden olacak. Yine de Cem Yılmaz’ın GORA filmindeki “Kung Fu biliyorum!” sahnesine daha çok var.
Peki köklü değişim derken, insan beynini çalıştıran algoritmanın bulunduğunu biliyor musunuz? Onu da beyin formülünde okuyabilirsiniz. Havaların açtığı şu günlerde hepinize bol sporlu günler dilerim.
Hafıza ekme ve sahte anıların politik riskleri
1Reinstatement of long-term memory in Aplysia