Canlı Bilimi

İnsanların İlk Göç Yolları ve Hastalıklar

1

Akdeniz Havzası ve Orta Doğunun gen yapısının çözümlenmesine ilişkin Türk bilim insanları ve üniversitlerinin de katıldığı uluslararası projenin ilk sonuçları, Nature Genetics dergisinin Eylül 2016 sayısında yayımlandı.                     

İnsanların dünyaya yayılması yaklaşık 100.000 yıl önce ilk kez Afrika kıtasının dışına çıkmalarıyla başladı. Küçük gruplar önce Arap Yarımadası ve Mezopotamya ardından Asya, Avustralya, Avrupa ve Amerika kıtalarına ulaşmıştır. Bu yolculuklarının ayrıntıları uzun yıllar boyunca fosillerin ve taş devri kalıntılarının incelenmesi ve karşılaştırmalı dilbilimleri aracılığıyla yürütüldü. 19. yüzyıldan başlamak üzere kalıtımın biyolojik temelleri üzerinde çığır açıcı nitelikte kavramsal gelişmeler ve tabii 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren rekombinant DNA teknolojisinin devreye girmesi ile genetik bilimi arkeoloji araştırmalarının en önde gelen bileşenlerinden bir tanesi haline geldi. Buradan da arkeogenetik olarak adlandırılan bir hibrid bilim dalı doğdu.

Bilim dünyası insanlık tarihinin ilk uygarlıklarına ev sahipliği yapan ve günümüzde dünya nüfusunun yaklaşık yüzde 10’unu oluşturan Akdeniz havzası ve Orta Doğu coğrafyasının genetik yapısının çözülmesini bu nedenlerle merakla bekliyordu. Nature Genetics dergisinin Eylül 2016 sayısında ilk bilgiler bilim dünyasına sunularak iki önemli gözlem aktarıldı. Birincisi, söz konusu toplumlarda görülen yüksek akrabalık oranları hastalıklarla ilişkili genlerin bulunmasını 4-7 kat hızlandırıyor. İkincisi, bu geniş coğrafyanın genetik yapısının belirlenmesi Asya ve Avrupa kıtalarına göç yollarının tanımlanmasına ışık tutuyor.

TÜBA Konsey ve Bilkent Üniversitesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Tayfun Özçelik’in önderliğinde uluslararası bir ekibin 2009 ve 2010 yıllarında Ankara’da bir araya gelerek yaptığı yayınlarla gündeme gelen ve yaklaşık 5 yılda onlarca milyon dolar bütçe ile yürütülen projeye Türkiye, Mısır, İsrail, Suriye, Irak, Ürdün, Lübnan, Suudi Arabistan, Birleşik Arap Emirlikleri, Katar, İran, Pakistan, Fas, Cezayir, Libya ve Tunus’tan 180 araştırmacı ve Rockefeller, Harvard, MIT, California, Cornell, INSERM, Alfaisal ve İstanbul gibi onlarca üniversite katıldı. Bu projenin sonuçlarını bilim dünyasına sunan başmakale Prof. Dr. Tayfun Özçelik ve Dr.Onur Emre Onat tarafından kaleme alındı.

Proje kapsamında “Greater Middle East Variome Consortium” olarak tanımlanan ve aralarında Türkiye’den de 30 bilim insanının bulunduğu konsorsiyumun katkıları ile önce bir DNA bankası oluşturuldu. Ardından toplam 1.111 gönüllünün genomları yeni nesil dizileme ile incelendi.

Göç yolları ve insanlık tarihi
Projenin ilk aşamasında Avrupa, Asya, Afrika, Avustralya ve Amerika toplumlarının incelendiği “1000 Genomes” projesi ile karşılaştırma yapıldı. Buna göre, Kuzeybatı Afrika’dan Güneybatı Asya’ya uzanan Akdeniz toplumlarının kendi içinde önemli farklılıkları olduğu; Avrupa ve Asya toplumları ile birlikte gruplanan bölgelerin bulunduğu ortaya çıktı. Yaklaşık 100 bin yıllık bir süreci kapsayan ve ilk aşamasında Afrika’dan Mezopotamya ve Anadolu’ya; Arap Yarımadası, İran ve Pakistan üzerinden Hindistan sahilleri ve Okyanusya adaları boyunca Avustralya’ya uzanan göç yolları bugün yaşayan insanların gen dizileri üzerinden incelendi (Resim 1 ve 2).

Orta Asya ve Anadolu üzerinden Avrupa kıtasına yayılan insanların genetik çeşitliliği konusunda değerli bilgiler elde edildi. Burada Göbeklitepe öncesine dayanan ve günümüzde Urfa, Mardin, Gaziantep gibi illerimizi kapsayan coğrafyanın kilit önemi var. Kuzeybatı Afrika sahilleri, Arap Yarımadası, İran ve Pakistan coğrafyasını oluşturan toplumların birbirleri arasındaki genetik mesafe aynen Finliler ile Toskanalılar (İtalya) arasındaki gibi uzak iken Avrupa toplumları ile en yüksek benzerliğin Türkiye ardından Suriye’de olduğu görüldüğü. Genetik çeşitlilik açısından da en yüksek değerlerin Türkiye’de olduğu saptandı. Böylece daha önce arkeolojik, linguistik, kültürel ve tarihsel bulgulara dayanarak açıklanan insanlığın Avrupa kıtasına yayılmasında Anadolu’nun merkezi önemi, genom düzeyinde ortaya koyuldu. (Resim 3).

Kalıtsal hastalıkların genleri bulunurken
Son yirmi yıllık dönemde insan genomu başta olmak üzere genom projelerinin büyük önem kazandığı biliniyor. Buradan hareketle hastalıklarla ilişkili genlerin bulunması, erken tanı testleri ve moleküler hedeflere yönelik tedavi seçeneklerinin geliştirilmesi modern tıbbın en öncelikli alanı haline geldi. İşte bu noktada toplumların aile yapısı büyük önem taşıyor. Akraba evlilikleri ve çok çocuk sahibi olma genomun yorumlanmasını kolaylaştırıyor. Kromozomlar boyunca yapılan homozigozite haritalamaları sonucunda 4 megabazın üzerine yalnızca Anadolu, Mezopotamya, Kuzeybatı Afrika ve Güneybatı Asya toplumlarında ulaşılabildiği görüldü.

Yüksek teknolojiye dayanan genom incelemelerinin yorumlanabilmesi ve insanlığın hizmetine sunulması için bu benzersiz bir olanak. Nitekim beyin gelişiminin bozulması ile ortaya çıkan bir grup nörogenetik hastalık örnek alındığında Anadolu’da hastalıkla ilgili bir genin bulunması olasılığının Amerika, Avrupa veya Çin’e oranla 4-7 kat arttığı, başarıya ulaşma şansının yüzde 700 yükseldiği görüldü.

Yeni bir hipotez
Sayıları 5000’in üzerinde olan ve tek gen hastalığı olarak da adlandırılan kistik fibroz, feniltekonüri, ataksi, doğuştan gelişim bozuklukları gibi “nadir hastalıkların” genlerinin bulunmasında genom bilimlerinin son yirmi yılda benzersiz bir başarı kazandığı iyi biliniyor. Burada ayrıca önemle vurgulanmalıdır ki her biri tek başına nadir de olsa bir araya geldiklerinde ve özellikle çocukluk çağında en büyük hastalıklar grubunu “nadir hastalıklar” oluşturuyor. Ancak erişkin nüfusa bakıldığında çok daha sık görülen ve özellikle yaşlanan toplumu giderek daha yüksek oranlarda etkileyen obezite, hareket bozuklukları, uyku problemleri, migren, yüksek tansiyon, şeker hastalığı veya bazı kanserlere neden olan genlerin bulunmasında benzer bir başarı çizgisi henüz yakalanamadı. Burada en büyük eksikliğin kavramsal düzeyde olduğu biliniyor. Dr. Özçelik’in öğrencisi Dr. Emre Onat ile birlikte yazdığı Nature Genetics başmakalesinde insan genomunu incelerken kullanılabilecek yeni bir kavramsal yaklaşım ve yol haritası bilim dünyasına sunuldu. 2000’li yıllarda ilk kez Hatay’da tanımlanan ve el-ayak üzerinde yürüme ile dikkat çeken ve adını bir TÜBA Şeref Üyesinden alan “Üner Tan Sendromu” geninin tespitinde, ardından iki yıl önce Parkinson ve el titremesi hastalıklarının genlerinin bulunmasında şekillenen bu yaklaşımın pek çok kompleks hastalığın genetik temellerinin çözümlenmesinde de kullanılabileceği ileri sürüldü. (Resim 4).

2015 yılında ABD, AB ve Çin’in katılımı ile başlayan ve “precision medicine” olarak adlandırılan; bu yıl aralarında TÜBA’nın da yer aldığı G20 ülkeleri bilim akademilerinin Tokyo bildirisi ile desteklenen; hastalıkların tanı ve tedavisini 2030’lu yıllara ulaşıldığında kökünden değiştirilmesi beklenen bu yeni genom projesi kapsamında yeni kavramsal yaklaşımlarla kompleks hastalıkların temellerinin moleküler seviyede anlaşılması günümüzde insanlığın en öncelikli hedefleri arasındadır. 

TÜBA

Yorumla

Yorum yazmak için buraya tıklayın...