🧬 Kansere Karşı Matematik! 📊

Kansere Karşı Matematik

Matematiğin yaşamın her alanında olduğunu her fırsatta vurguluyoruz. Bazı insanlar açısından bu vurguyu sık duymak biraz “abartı” gibi gelebiliyor. Ancak insanlığın karşılaştığı en büyük hastalıklardan birisi olan kanser için Doç. Dr. Gökhan Çakıroğlu’nun yorumu şöyle: “Kanser araştırmalarına matematikçiler dahil olmadığı sürece bu hastalık çözülemez”

Matematik ile kanserin ne alakası var?

Gerçekten de ünlü fizikçi Feynman’ın dediği gibi, tıbbın fizikten daha yavaş ilerlemesinin sebebi matematiği daha az kullanmasıdır. Ben de bu yüzden son 10 yıldır dizi matematiği çalışıyorum. Kemoterapi ABD’nin Irak’ta yaptığı gibi bir tür ‘halı bombardımanından başka bir şey değil. İyi kötü ayırt etmeden ne varsa ortadan kaldırıyor. Kansere Karşı Matematik.

Matematik kainatta her yerde var. Her yapıda bir altın oran var. Vücudumuzda bir proteinin bir diğer proteini nasıl tanıdığını tam olarak bilemiyoruz. Bize tıp fakültesinde anahtar-kilit benzetmesiyle anlatıyorlardı bunu. Artık böyle olmadığını biliyoruz. Burada bir dizi matematiği var. Posta kodu gibi bir kod alarak ilerliyorlar. Bunun şifresi kırıldığında sadece kanserin değil, belli bir dereceye kadar yaşlılığın da çözümü bulunmuş olacak. Bağışıklık sistemi dediğimiz şey, büyük ölçüde vücudumuzdaki beyaz kan hücrelerinin ürettiği alfabetik dizilerdir. Kansere Karşı Matematik.

Günümüzün en zorlu sağlık sorunlarından biri olan kanser, sadece tıp dünyasını değil, matematikçileri de harekete geçirmiş durumda. “Matematik ne alaka?” diye sorabilirsiniz. Ama işin ilginç tarafı şu: Kanserle mücadelede matematik, kelimenin tam anlamıyla bir “savaş stratejisi” olarak kullanılıyor. Kansere Karşı Matematik.

Matematik kullanılarak kanser nasıl tedavi edilebilir? (Kansere Karşı Matematik)

Geleceğin kanser tedavisi antikor tedavisidir. Belli kanser türlerinde kullanılıyor da bir süredir. Antikor dediğimiz savaşçılar, amino asit zincirleridir. Bunları vücut yabancı maddelere karşı üretiyor. Ama biz bu sistemi henüz iyi kullanamıyoruz. Çünkü biz bu protein kimyasının dizi matematiğinde zayıfız. Bu bence tıbbın en önemli çözülemeyen problemidir. Bunu da doktorlar, genetikçiler veya biyologlar çözemez. Bize matematikçiler lazım. Kansere Karşı Matematik.

Kanser hücreleri vücutta kontrolsüzce çoğalan ve yayılma eğiliminde olan yapılardır. Bu çoğalma ise belli bir düzene göre, belli hızlarla gerçekleşir. İşte tam burada matematik devreye girer. Çünkü büyüme, yayılma, ilaç etkisi gibi birçok değişken matematiksel modellerle hesaplanabilir. Tümörün büyüme eğrisi, hücrelerin çoğalma hızı ve tedaviye vereceği tepki, diferansiyel denklemler, istatistiksel analizler ve simülasyonlar yardımıyla önceden tahmin edilebilir. Kansere Karşı Matematik.

Örneğin, bir hastanın tümör hücreleri kemoterapiye karşı direnç geliştirebilir. Bu durumda, matematiksel modellerle yeni ilaç kombinasyonları denenebilir, doz aralıkları yeniden optimize edilebilir. Böylece deneme-yanılma yöntemine gerek kalmadan, bilgisayar ortamında en etkili strateji belirlenir. Bu hem zaman kazandırır hem de hastanın yaşam kalitesini artırır. Kansere Karşı Matematik.

Ayrıca, yapay zekâ ve makine öğrenmesi gibi teknolojilerle desteklenen biyoinformatik yazılımlar, milyonlarca hücre verisini analiz ederek kişiye özel tedavi protokolleri önerir. “Hastaya özel matematiksel reçeteler” diyebiliriz buna. Matematik sayesinde artık “herkese aynı ilaç” dönemi kapanıyor; kişiselleştirilmiş onkoloji dönemi başlıyor.

Matematiksel modellemeler sadece tedavi değil, erken teşhis açısından da çok önemlidir. Radyoloji görüntüleri, kan test sonuçları ve genetik taramalar, matematiksel algoritmalarla analiz edilerek kanserin çok erken evrelerde fark edilmesi sağlanabilir. Bu da hayatta kalma oranını ciddi şekilde artırır. Kansere Karşı Matematik.

Tıp ve matematik birleştirilmeli mi demek istiyorsunuz?

Kesinlikle. Çünkü matematik alemi apayrı bir alem. Tıp ve matematik iki karmaşık orman. Bunları birleştirmek gerek. Son 10 yılda  biyoinformatik diye yeni bir bilim dalı ortaya çıktı. Bu bilim dalı aminoasit dizilerini çözmeye çalışıyor. Bunlar marketlerde kullanılan QR kodlar gibidir. İşte biz bunları çözmeye çalışıyoruz. İlaç tedavisi, altta yatan matematiği bilmeden kör dövüşü gibidir. Kemoterapi kimine iyi geliyor kimine gelmiyor. Hatta bazen tümör toplantılarında, hastanın kendi kendine de ölmeye hakkı var diye konuşuyoruz. Mesela mide kanserinde, pankreasta kemoterapi hiç işe yaramaz. Kolon kanserlerinde de çok iyi gelir. Niye etkili niye etkisiz onu da tam olarak bilemiyoruz. Kansere Karşı Matematik.

Kansere karşı bir aşı üretilebilir mi eğer şifresi kırılsa?

Aşı nedir, mikrobu zayıflatıp vererek immün sistemi uyarmaktır. Coşturmaktır. Biz bir şekilde enfeksiyon hastalıklarını böyle hallettik. Ama kansere karşı böyle bir aşı mekanizması uygulayamıyoruz. Çünkü karşımızdaki düşman standart değil. Mikrop bir tane. Ama kanser hücresi bir tane değil, değişik suratlarla geliyor karşımıza. Fakat immün sistem adam gibi manipüle edilse kanserde büyük yol katedileceğinden eminim. Bunun adam gibi manipüle edilememesinin sebebi, bu aminoasit dizilerindeki matematiğin bilinmemesidir. Şu an tıpta yaptığımız, alttaki temel olmadan en tepedeki sorunu çözmeye çalışmak.

Matematikçiler bu aminoasit dizilerini kesin çözebilirler mi?

Matematikçiler darılmasın da şizoid dünyalarında kendi kendilerine yaşıyorlar. Biz problemimizi anlatsak yüzde 100 çözebilirler. Elimizde 20 aminoasit var, proteinler bunların kombinasyonlarından oluşuyor. Bu kaosu ancak matematikçiler çözebilir. Matematikçilerin bildiğini biz, bizim bildiğimizi de onlar bilmiyor. Matematik bir milyon odalı bir saray. Bizim çözümümüz o odalardan birinde. Evrende matematik karşılığı olmayan hiçbir şey yok. Kanserin de var elbet. Yere tükürmenin, bir toz zerresinin havada uçuşunun hatta kaosun bile bir matematiği var. Kanserin mors alfabesini çözmemiz gerek. Kansere Karşı Matematik.

Dünyada bu konuda araştırma girişimleri yok mu?

Human Genom Projesi sonunda insanın DNA dizisi ortaya çıkarılınca, bilim dünyası her şeyi çözdüğünü sandı. Protein adı verdiğimiz diziler de esasında hücre çekirdeğindeki DNA dizisinin kopyasıdır. 2001 yılından sonra bu dizileri çözmek için bioinformatik diye bir bilim dalı çıktı. Buna biyolojik iletişim bilimi de diyebiliriz. ABD’de ilaç firmaları artık en yüksek ücretleri bioinformatikçilere veriyor.

İnsan DNA dizisi ortaya çıkalı yıllar oldu. Niye bir ilerleme göremiyoruz?

Projeyi yürütenler tüm dizileri önce gizlediler. Sonra baktılar ki içinden çıkılacak gibi değil, yakın bir zaman önce hepsini internette yayınladılar. İsteyen baksın ve şifreleri çözebileceklerse çözsünler diye. Ancak bu dizilerden bir anlam çıkarmak için matematikçiler gerek. Hatta üç boyutlu protein yapılarının nasıl iletişim hatası yapıp da hücre bozulmalarına sebebiyet verdiklerini anlamak için de grafikerler gerekiyor. Elimizde şablon var ama okuyamıyoruz. İngilizce bilmeyen birinin İngilizce bir kitaba bakması gibi öylece bakıyor tıpçılar şu an. Bu dizilerin matematiksel bir modellenmesinin yapılması ve hangi dizinin hangi dizi ile ilişki içinde olabileceğini önceden söyleyebilmek, bu işin en can alıcı noktası olacaktır. İşte bu manada dizi matematiği çok önemli. Bu yüzden benim son yıllardaki ilgi alanım tamamen “protein etkileşimleri ve matematik modelleme” konusu üzerine yoğunlaşmak oldu. Diziler üzerine çalışıyorum.

Kanseri matematik olarak tanımlayabilir misiniz?

Elimizde 20 tane aminoasit var toplam. Tüm proteinler bu 20 tanesinin kombinasyonundan oluşturuluyor bedenimizde. Mesela hücre bölünmesinden sorumlu çok kritik bir göreve sahip olan ras diye bir protein yapısı var. Bu, 189 harften oluşan bir mesaj. 12. harfi değiştiği zaman hücre kanser oluyor. Yanlış bir bölünme mesajı veriyor hücreye.

Bu bilgiler ışığında şimdiye kadar kanserle ilgili önemli bir gelişme olmadı mı?

Tabii ki oldu. Meme kanseri artık sadece kemoterapi ile tedavi edilmiyor. Temelde kanser yapan bir diziye karşı geliştirilen bir antikor (yani başka bir beyaz kan hücre dizisi), Herceptin adı altında, meme kanserine karşı başarıyla kullanılıyor. Birkaç yıl önce Amerikan Onkoloji Derneği başkanı Prof. George Sledge, Herceptin ile ilgili “Meslek hayatım boyunca böyle umut verici sonuçlar ile karşılaşmadım” demişti. Yine aynı şekilde bazı lenfoma türlerinde de benzer şekilde üretilmiş bir ilaç kullanılıyor.