Bilim tarihi, tesadüflerin ve ironilerin dans ettiği devasa bir sahnedir. Ancak bu sahnede çok az hikaye, Nitrik Oksit (NO) molekülünün hikayesi kadar şaşırtıcıdır. Düşünün; bir yanda arabaların egzozundan çıkan zehirli bir hava kirleticisi, diğer yanda dinamitin ana maddesi olan bir patlayıcı... Ve günün sonunda bu "kötü şöhretli" kimyasalın, aslında kalbimizin atmasını sağlayan, tansiyonumuzu dengeleyen ve hatta "Mavi Hap" efsanesini doğuran mucizevi bir "Yaşam Molekülü" olduğu ortaya çıkıyor. Alfred Nobel’in reddettiği ilaçtan, laboratuvarda yapılan bir hatanın Nobel getirmesine uzanan bu nefes kesici bilimsel dedektiflik hikayesine hoş geldiniz.
Alfred Nobel’in Büyük İronisi
Hikayemiz 1890’ların sonunda, dinamitin mucidi Alfred Nobel ile başlıyor. Kaderin cilvesine bakın ki, hayatını patlayıcılara adayan bu adam, ömrünün son yıllarında şiddetli göğüs ağrıları (anjina pektoris) çekiyordu. Doktorları ona o dönemin popüler kalp ilacını reçete etti: Nitrogliserin.
Evet, yanlış duymadınız. Dinamitin hammaddesi olan nitrogliserin. Alfred Nobel bu teklifi reddetti. Bir arkadaşına yazdığı mektupta şöyle diyordu: "Doktorların bana 'nitrogliserin' reçete etmesi kaderin bir cilvesi değil de nedir? Eczacılar ve halk korkmasın diye buna 'Trinitrin' diyorlar."
Nobel, nitrogliserinin baş ağrısı yaptığını ve damarları genişlettiğini biliyordu ama nedenini bilmiyordu. O dönem kimse bilmiyordu. Bu sorunun cevabı, tam 100 yıl boyunca damarların içinde gizli kalacak ve çözüldüğünde tıp dünyasında bir devrim yaratacaktı.
"Sandviç Deneyi" ve Bir Laboratuvar Hatası
1970'lere gelindiğinde bilim insanları hala damarların nasıl gevşeyip genişlediğini tam olarak çözememişti. Sahneye Amerikalı farmakolog Robert Furchgott çıktı. Furchgott, laboratuvarında tavşan aort damarlarıyla deneyler yapıyordu. Asetilkolin adlı maddeyi damara verdiğinde bazen damarın büzüldüğünü, bazen de gevşediğini fark etti. Bu tutarsızlık onu çıldırtıyordu.
Sonra o "tarihi hata" fark edildi.
Furchgott'un teknisyeni, bazı deneylerde damarları hazırlarken yanlışlıkla damarın iç yüzeyini kaplayan incecik zarı, yani Endotel tabakasını zedelemişti.
-
Endoteli sağlam olan damarlar gevşiyordu.
-
Endoteli kazınmış/zedelenmiş damarlar ise büzülüyordu.
Furchgott şu sonuca vardı: "Endotel hücreleri, damarın kas tabakasına 'gevşe' emrini veren gizemli bir sinyal gönderiyor." Bu gizemli sinyale geçici bir isim verdi: EDRF (Endotel Kaynaklı Gevşetici Faktör). Ama kimse bu EDRF'nin kimyasal yapısının ne olduğunu bilmiyordu.
Maske Düşüyor: "Bu Bir Gaz!"
80’lerin ortasında bilim dünyasında bir yarış başladı: "EDRF nedir?"
Cevap, hiç kimsenin beklemediği bir yerden geldi. Farmakologlar Louis Ignarro ve Ferid Murad, birbirinden bağımsız ama paralel çalışmalarla inanılmaz bir gerçeğe ulaştılar.
Bu gizemli faktör, karmaşık bir protein veya hormon değildi. Bu, basit, küçük, renksiz ve kokusuz bir gazdı: Nitrik Oksit (NO).
Bilim dünyası şoktaydı. O güne kadar gazların biyolojik sistemlerde sinyal taşıyıcısı olabileceği düşünülmemişti. Üstelik Nitrik Oksit, atmosferde asit yağmurlarına neden olan, serbest radikal yapılı, toksik bir gazdı. Vücudumuzun bu "zehri" üretip, hücreler arası iletişimde kullanıyor olması, biyoloji kitaplarının yeniden yazılması demekti.
Getty Images
Nitrik oksit, damar içindeki endotel hücrelerinde üretiliyor, saniyenin binde biri kadar bir hızla hemen altındaki kas tabakasına geçiyor ve oradaki hücrelere "Rahatla, genişle ve kanın akmasına izin ver" diyordu. Alfred Nobel’in nitrogliserini de vücuda girdiğinde parçalanarak Nitrik Oksit açığa çıkarıyor ve bu sayede kalp damarlarını genişletiyordu.
Bir Yan Etkiden Doğan Efsane: Mavi Hap
Nitrik Oksit mekanizmasının keşfi, ilaç firmalarını harekete geçirdi. Pfizer firması, bu mekanizmayı kullanarak kalp damarlarını genişletecek ve anjinayı (göğüs ağrısı) tedavi edecek Sildenafil adlı bir madde üzerinde çalışmaya başladı.
90’ların başında yapılan klinik deneylerde sonuçlar hayal kırıklığıydı; ilaç kalp üzerinde beklenen etkiyi göstermiyordu. Pfizer projeyi iptal etmeye karar verdi ve deneklerden kalan ilaçları geri istedi.
Ancak ilginç bir şey oldu: Erkek denekler ilaçları geri vermek istemiyordu.
Araştırmacılar sebebini sorduğunda, ilacın kalbe değil ama vücudun "başka bir bölgesine" kan akışını inanılmaz derecede artırdığını öğrendiler. Meğer Nitrik Oksit mekanizması, sadece kalpte değil, ereksiyon fizyolojisinde de anahtar rol oynuyordu. Kalp ilacı olarak başarısız olan Sildenafil, Viagra adıyla piyasaya sürüldü ve dünyanın en ünlü ilacı oldu.
1998 Nobel Ödülü ve Kapanan Çember
1998 yılında İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi, Fizyoloji veya Tıp alanındaki Nobel Ödülü'nü Robert Furchgott, Louis Ignarro ve Ferid Murad'a verdi.
Gerekçe şuydu: "Kardiyovasküler sistemde bir sinyal molekülü olarak Nitrik Oksit'in keşfi."
Tören, Alfred Nobel'in kurduğu vakıf tarafından düzenleniyordu. Çember tamamlanmış, tarihin ironisi yerini bilimin zaferine bırakmıştı. Alfred Nobel'in "baş ağrısı yapan ilacı", artık ne işe yaradığı bilinen, milyonlarca hayatı kurtaran (ve milyonlarca evliliği kurtaran!) bilimsel bir gerçeğe dönüşmüştü.
Sonuç: Damarlarımızdaki Sessiz Muhafız
Bugün biliyoruz ki Nitrik Oksit sadece damarları genişletmekle kalmıyor; bağışıklık sistemimizin bakterileri öldürmesine yardım ediyor, hafıza oluşumunda rol oynuyor ve tansiyonumuzu dengeliyor.
Sadece 10 saniyelik bir ömrü olan (vücutta üretilip hemen yok olur) bu basit gaz, yaşamın ne kadar hassas dengeler üzerine kurulu olduğunun en büyük kanıtıdır. Bir zamanlar "kirli hava" dediğimiz şey, meğer damarlarımızın içinde hayat fısıldayan bir nefesmiş.
Kaynakça
Yabancı Kaynaklar:
-
NobelPrize.org: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1998. (Ödülün resmi gerekçesi ve kazananların biyografileri). Erişim Linki
-
Furchgott, R. F., & Zawadzki, J. V. (1980). The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature, 288(5789), 373–376. (Furchgott'un o meşhur 'sandviç deneyi' makalesi).
-
Ignarro, L. J., et al. (1987). Endothelium-derived relaxing factor produced and released from artery and vein is nitric oxide. PNAS.
Yerli Kaynaklar:
-
TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi: Nitrik Oksit: Yılın Molekülü. (Arşiv taraması).
-
Türk Kardiyoloji Derneği Arşivi: Endotel Fonksiyonları ve Nitrik Oksit. Erişim Linki
