Reseptorlar biologiyasının banisi

 

Amerikalı nobelçi alim ətraf aləmin dərk olunması mexanizmini açıb

 

Uzun illər ərzində insan hüceyrələrinin ətraf aləmi necə hiss etməsi bir tapmaca olaraq qalıb. Alimlər bu suala cavab axtarıblar. Ötən əsrin əvvəllərində elmin müxtəlif sahələrində parlaq elmi kəşflərin baş verdiyi dövrdə bu məsələ də zaman-zaman gündəmə gəlib. Lakin elmi-texniki tərəqqinin son nailiyyətləri ətraf aləmin dərk olunması mexanizmini açmaqda gücsüz olub. XX əsrin 70-ci illərində Amerika bioloqu, Kaliforniya Universitetinin məzunu,  elmi dairələrdə əsasən tibb sahəsində araşdırmaları ilə tanınmağa başlayan, daha çox kardiologiya üzrə özünü göstərə bilən Robert Lefkoviç  elmi karyerasının tam 40 ilini bu suallara cavab tapmağa sərf edib: Necə olur ki, insan işığı, əşyaların rəngini, ətrini hiss edə bilir? İybilmə necə baş verir? 1970-ci ildən başlayan araşdırmalar R.Lefkoviçi  müəmmalı tapmacanın həllinə gətirib və o, 2012-ci ilin oktyabrında həmkarı, amerikalı tibb professoru Brayan Kobilka ilə birlikdə  canlı  hüceyrə  reseptorlarının (G-protein cütləri reseptorları)  öyrənilməsi sahəsində tədqiqatlara görə  kimya sahəsində Nobel mükafatına layiq görülüb. Müasirimiz, hazırda Amerikanın Dyuk Universitetində çalışan Robert Lefkoviçin  əməksevərliyi və dərin zəkası ona dünya şöhrəti qazandırıb.      

 

 Uşaqlıq və universitet illəri  

 

  Robert Lefkoviç  1943-cü il aprelin 15-də Amerikanın Nyu-York şəhərində Maks və Roza Lefkoviçlərin ailəsində anadan olub. Robert ailənin tək uşağı olub. Onun valideynləri Polşadan ABŞ-a köçmüş yəhudi miqrantlardan olub. Maks Lefkoviç Nyu-Yorkda yerli tikiş fabrikində mühasib işləyib.    Ailənin yeganə övladı olduğundan valideynləri tərəfindən hərtərəfli qayğı ilə əhatə olunan Robert uşaqlıqdan  mütaliə həvəskarı olub və valideynlərinin oxuduqları kitablara güclü maraq göstərib. Oğlunu çox sevən Maks Lefkoviç onun üçün hər şeyi edib. İntellektual cəhətdən həmyaşıdlarından üstün  olan Bob (Roberti yaxınları belə adlandırırlar) idmanda fərqlənə bilməyib. Anası olduqca tələbkar olub. O, tələb olunan qaydada esse yazması üçün oğlunu təkrar-təkrar karandaş və dəftərlə baş-başa qoyub. Bir sıra yaşıdları kimi Bob da beysbola maraq göstərib. Lakin kifayət qədər zirək, cəld  olmadığından bu idman növünə marağı azalıb. 7 yaşında   o, fortepiano  dərslərini alıb. Hələ üçüncü sinifdə oxuyarkən həkim olmağa qərar verib.  Atası  1955-ci ildə infarkt keçirəndən sonra Robert kardiologiya sahəsini ixtisas kimi seçib.    

"Valideynlərim məni həkim görmək istəyirdilər. Mən özüm də üçüncü sinifdən kardioloq olmağa can atırdım. Lakin praktik həkim olmaq mənə nəsib olmadı. Mən laboratoriya tədqiqatçısı oldum", - deyə alim müsahibələrinin birində bildirirdi.

Robert Lefkoviç ilk təhsilini Kolumbiya Universitetinin kollecində alıb. 1962-ci ildə incəsənət bakalavrı elmi dərəcəsi alıb. 1966-cı ildə Kolumbiya Universitetində terapevtlər və cərrahlar Kollecini bitirib.   Həmin kollecdə birillik internatura və ordinatura  keçdikdən sonra 1968-1970-ci illərdə Milli Səhiyyə İnstitutunda elmi əməkdaş kimi çalışıb. 1970-1973-cü illərdə Lefkoviç Massaçusets xəstəxanasında həkim işləyib. O, burada ordinaturanı və ürək-damar xəstəlikləri  sahəsində kliniki hazırlıq kursu keçib. 1973-cü ildə Dyuk  Universitetinin adyunkt-professoru və biokimya üzrə baş müəllim vəzifəsinə təyin olunub. 1977-ci ildə tibb professoru elmi adı alan Lefkoviç eyni zamanda biokimya professoru kimi fəaliyyətini davam etdirib. 1973-1976-cı illərdə Amerika ürək xəstəlikləri assosiasiyasında tədqiqatlar aparıb. 1976-cı ildən isə Lefkoviç Hovard Xyuz Tibb İnstitutunun əməkdaşıdır.

 

 Həkimliyi kimyaya dəyişib

 

Qəribə olsa da Lefkoviç ümumiyyətlə elmlə məşğul olmağa hazırlaşmayıb. Hələ üçüncü sinifdə  oxuyan zaman həkim olmağa qərar verib. O, Kolumbiya Universitetinin tibb fakültəsinə daxil olub və oranı "əla" qiymətlərlə bitirib. Cəmi iki il həkim işlədikdən sonra o vaxt üçün yeni elm sahəsi - reseptorlar biologiyası ilə maraqlanıb.

   1970-ci ildə Lefkoviç iki nüfuzlu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)   Science jurnallarında aktiv reseptorların kəşfinə dair məqalə dərc etdirir. Bu uğur ona tədqiqatçılıq işində yeni ruh verir. Nəticədə onu Şimali Karolina ştatındakı Dyuk Universitetinə dəvət edirlər. O, burada yeni biokimya laboratoriyasını və öz tədqiqatçı komandasını yaradır. Onun  həkim olmayacağı artıq bəlli idi, lakin o, bununla belə ürək xəstəliklərinin müalicəsi üzrə səylərini davam etdirirdi. 

 10 il sonra isə bioloq-alim Brayan Kobilka bu laboratoriyaya gəlib. Laboratoriyada ilk dəfə G-zülallı GPCR (G-protein-coupled receptors, GPCR)   reseptorları ayırd edilib.  Brayan Kobilka bu reseptoru kodlaşdıran gen kəşf edib. Daha sonra görkəmli kristalloqraflarla birlikdə bu genin sahə strukturunu şərh  edib. Alimlər canlı hüceyrələr daxilində bioloji siqnalların ötürülməsində istirak edən universal molekulların fəaliyyətini öyrəniblər.  Lefkoviç və Kobilka müəyyən ediblər ki, müxtəlif reseptor qrupları ətraf mühitin dəyisməsinə, dərman vasitələrinin daxil edilməsinə və digər stimullara reaksiya verir. Əvvəllər isə canlı reseptorların iş prinsipi məlum deyildi. Hazırda 1000-ə yaxın bu cür reseptorlar mövcuddur.  Lefkoviçin laboratoriyası görkəmli biokimyaçıların, fantastik insanların laboratoriyasıdır. Bu laboratoriyada tədqiqatçılar hüceyrələrdə mümkün olan bütün eksperimentləri aparıblar. Onlar genlərə təsir edir, reseptorlar əldə edir və onların funksiyalarını tədqiq edirdilər. Reseptorları kəşf etməklə yanaşı alimlər onların bütün iş siklini - aktivləşmə, dezaktivasiya, fosforlaşma, hüceyrədaxili ötürməni öyrənirdilər.  Robert Lefkoviç reseptorlar və onların funksiyalarına dair 800-dən artıq elmi məqalə yazıb. Son vaxtlar transgen siçovulların gündəmə gəlməsi ilə bu tədqiqatların heyvanlar üzərində davam etdirilməsi imkanları yaranıb. R.Lefkoviç işlədiyi müddət ərzində 200-dən artıq elmi işçi hazırlayıb.   

 

Kimya üzrə Nobel mükafatı tibb professorlarına verildi

 

2012-ci il oktyabrın 10-da Nobel Mükafatları Komitəsi  kimya üzrə ali elmi mükafatına amerikalı tibb professorları Robert Lefkoviç və Brayan Kobilkanı layiq gördü. Nobel komitəsinin bu münasibətlə açıqlamasında qeyd olunurdu: "İnsan bədəni dəqiq köklənmiş mexanizmdir. Onun fəaliyyəti  orqanizmi təşkil edən milyardlarla  hüceyrələrin qarşılıqlı təsiri ilə müəyyən olunur. Hər bir hüceyrə kiçicik reseptorlarla təchiz olunub, onun köməyi ilə o, ətraf mühiti "hiss edir". Onların verdiyi siqnalları emal etməklə dəyişən şəraitə adaptasiya olunur. Robert Lefkoviç və Brayan Kobilka elmin əsasını təşkil edən kəşfə imza atıblar, onlar bu reseptorların ən vacib sinfinin - G-zülallı reseptorların necə işlədiyini izah ediblər".  Uzun illər ərzində alimlər üçün bu hüceyrələrin ətraf mühiti necə hiss etmələri sirr olub. Məlum olmuşdu ki, adrenalin kimi hormonlar son dərəcədə fövqəladə dəyişikliklərə səbəb olur: qan təzyiqi artır, ürək daha sürətlə döyünür.  Buna müvafiq olaraq alimlər belə fərz ediblər ki,  hüceyrələrin səthi hormonlardan gələn siqnalları qəbul edən hansısa qurğu ilə  təchiz olunub. Lakin bu reseptorların nədən ibarət olması və onların necə işləməsini alimlər müəyyən edə bilməmişdilər. 1968-ci ildə Robert Lefkoviç hüceyrə reseptorlarının izinə düşmək üçün radioaktivlik hadisəsindən istifadə etməyə başlayıb. Alim müxtəlif hormonları radioaktiv yod izotopları ilə hədəfə alaraq bununla da onların hərəkətini izləyib. O, hüceyrələrin səthində bir neçə reseptor  onların da arasında beta-adrenoreseptoru tapıb.  Onun rəhbərliyi altında bir qrup tədqiqatçı  hüceyrə divarından reseptor əldə etməyə və onun necə işləməsinə dair ilk məlumat əldə etməyə  nail olub. İlk böyük addım 1980-ci ildə atıldı.  Robert Lefkoviçin laboratoriyasında yenicə işləməyə başlayan Brayan Kobilka beta-adrenoreseptoru kodlaşdıran geni müəyyən edə bilib. Genin işini tədqiq edən alimlər müəyyən ediblər ki, onun iş mexanizmi gözdə olan işığa həssas reseptorların işləməsinə bənzəyir. Onlar başa düşüblər ki, reseptorların oxşar quruluşlu və oxşar iş mexanizminə malik bütöv bir ailəsi mövcuddur.  Bu gün bu ailəni G-zülallarla bağlanmış reseptorlar adlandırırlar.  Bu reseptorlar minə yaxın gen kodlaşdırır və onlar işıq, iy, adrenalin, qistamin, dofamin və serotoninin  tanınmasına görə məsuliyyət daşıyırlar.  Demək olar ki, istifadə etdiyimiz dərman preparatlarının tam yarısı G-zülalla bağlı olan reseptorlara təsir etməklə işləyir. Lefkoviç və Kobilkanın tədqiqatları bu reseptorların işinin başlıca məsələlərinə cavab verib.     

Bir haşiyə: Reseptorların işini  daha yaxşı aydınlaşdırmaq üçün Nobel komitəsinin nümayəndəsi bir fincan  kofe xahiş edib və onu içdikdən sonra üzünü salondakılara tutaraq bəyan edib: "Bu reseptorlar, serpentin sayəsində mən bu gözəl fincana baxaraq kofenin ətrini hiss edə bilərəm. Mən öz bədənimdə və ətrafda nələrin baş verdiyini anlaya  bilərəm. Mənim orqanizmimin hüceyrə pərdəsindən minlərlə siqnallar keçir".  

 

 Gözlənilməz mükafat

 

 Nobel mükafatı onun üçün gözlənilməz olub. Buna onun əməkdaşları da inanmayıblar. Daha dəqiq desək, onlar  inanmaq  ümidini itirmişdilər. Lakin vəziyyət tamamilə izaholunandır: kəşf olduqca əhəmiyyətlidir. Bu gün istehsal olunan dərmanların 40 faizi  reseptorlarn təsirinə əsaslanıb.  Bu isə R.Lefkoviçin  işlərinin əhəmiyyəti və miqyasını göstərir. O,  farmakologiya sahəsində çox tanınmış alimdir. R.Lefkoviç bir çox şirkətlərə məsləhətlər verir, onun özünün də kompaniyası var. Nobel mükafatına qədər o, mümkün olan bütün mükafatları - Şou mükafatı, Lasker mükafatı alıb. Onun böyük kabinetinin divarında yeni mükafatlar lövhəsini asmağa yer yoxdur. Lefkoviç ali elmi mükafata layiq görülməsi barədə xəbəri evdə alıb. İsveç Kral Elmlər Akademiyasından gələn zəngi Lefkoviç səhər saat 6-da  qəbul edib. "Mən çox həyəcanlı idim. Yatırdım, birdən zəng  gəldi. Mən zəngi eşitmədim. Adətən mən yatanda qulaqlarıma tıxac taxıram. Yoldaşım məni dirsəyi ilə dümsükləyərək "sənə kimsə zəng edir" dedi. O zaman mən telefonun dəstəyini əlimə aldım,  mənim üçün əsl sürpriz oldu, bu xəbəri mən heç gözləmirdim. Mən hələ heç kimə xəbər verməmişəm. Bu gün saçlarımı vurdurmağa gedəcəkdim. Lakin deyəsən, mən bunu təxirə salmalı olacam", -  deyə alim sürpriz xəbərdən sonra Nobel mükafatı komitəsinin saytına verdiyi ilk müsahibədə bildirib.     Robert Lefkoviç müsahibəsində Nobel mükafatını gözləmədiyini deyib: "Mən mükafatı  uzunmüddətli perspektivdə gözləyirdim. Düşünürdüm ki, hələ sakitcə yata bilərəm".

Qeyd edək ki, 2012-ci ildə kimya üzrə Nobel mükafatına kvant nöqtələrinin - kolloid yarımkeçirici nanokristalların kəşfinə görə Kolumbiya Universitetinin professoru Luis Bryusun namizədliyi göstərilirdi. Bu kristallardan həm lyuminofor və həm də kvant kompüterlərinin elementi kimi istifadə oluna bilər. Bryus yeri gəlmişkən, 2008-ci ildə yaponiyalı Sumio İdzimo ilə birlikdə nüfuzlu Kvali mükafatını alıb. Kvali Nobel mükafatının müjdəçisi hesab olunur. Digər namizəd kimi Tokio Universitetinin prezidenti Akira Fudzisimanın adı çəkilirdi. O, titan dioksidin fotokatalitik xassəsini kəşf edib. Alimin 1967-ci ildə namizədlik dissertasiyasını işləyərkən etdiyi bu kəşfin fövqəladə əhəmiyyətli nəticələri var. Titan dioksidin özünütəmizləmə qabiliyyəti keramikada inqilab edib, şüşə hazırlanmasında (öz-özünü təmizləyən şüşə) və sənayenin digər sahələrində geniş tətbiq olunur.  Titan dioksid vasitəsi ilə kondissionerlərdə hava təmizlənməsi də bu prinsipə əsaslanıb. 

 

Qayğıkeş müəllim, səmimi insan

 

 Robert Lefkoviç olduqca müsbət, səmimi, şən və maraqlı insandır. O,  tabeliyində olan bütün əməkdaşları ilə səmimi münasibətini bütün iş prosesində qoruyub saxlaya bilir. Bu, onun özünəməxsus stilidir. O, həmişə özünü gülümsər, sakit, təmkinli aparır. Lakin bununla da ciddi tələbkarlıq atmosferi yaradır. Laboratoriyada həftəlik seminarlar keçirilir. Hər dəfə əməkdaşlardan biri seminarda hesabat məruzəsi ilə çıxış edir.  Hər həftənin çərşənbə günü səhər keçirilən yığıncaqda görülmüş işlərin nəticələrinin müzakirəsi aparılır. "Heç kim sənə deyə bilməz ki, pis məruzə etmisən. Bütün insanlar mehribanlıqla sənə qulaq asırlar. Lakin seminarda Lefkoviçin olması hər bir iştirakçını  məsuliyyətli olmağa məcbur edir. Onun müzakirədə iştirakı hamı üçün çox sərt stresdir", - deyən şagirdləri hesab edirlər ki, Robert Lefkoviç  elmi mənada dahi insandır. 

Robert Lefkoviç öz tələbələrinə xüsusi qayğı ilə yanaşır. O, hər zaman öz tələbələrinin problemləri ilə maraqlanır.  Onların sayı isə olduqca çoxdur. 10 il əvvəl alimin 60 illiyində iştirak etmək üçün dünyanın hər yerindən onun 300-ə yaxın tələbəsi gəlib. Onların əksəriyyəti professordur, onlardan 40 nəfəri kafedra rəhbəridir. Lefkoviç onlara hərtərəfli dəstək göstərir,  hər sahədə kömək edir, onlar barədə tövsiyə məktubları yazır.

"Bir dəfə tabeliyində olan tədqiqatçılardan biri eyni zamanda həm infarkt, həm   insult keçirib. O, hazırda tam sağalıb, Dyuk Universitetinin professorudur. Lakin onun vəziyyəti olduqca kritik idi.  Robert Lefkoviç hər gün ona baş çəkər, onu dəstəkləyər, onunla söhbətlər edər və zarafatlaşardı. Təsəvvür edin ki, onun qarşısındakı xəstə danışa bilmir, sağalıb ayağa duracağını bilmir. R.Lefkoviç isə onunla sanki heç bir şey olmayıbmış kimi danışır: "Salam, xəbərin var ki, bu gün çərşənbədir, seminarımız var, nəyə görə seminarı buraxmısan?". Və gənc xəstə gülür. Robert Lefkoviç, bax belə insandır, nikbindir",-deyə alimin tələbələrindən İtaliya Texnologiya İnstitutunun neyro və beyin texnologiyası departamentinin aparıcı tədqiqatçısı Ravil Qaynutdinov bildirib.

Robert Lefkoviç, hər şeydən əvvəl,  alimdir, nə administrator, nə də funksionerdir. O, çox təvazökar insandır, heç vaxt siyasətə qarışmır, heç vaxt direktor, kafedra müdiri olmayıb. Lakin o, böyük nüfuz sahibidir, onunla hesablaşırlar, universitet rəhbərliyinin seçimi komitəsində təmsil olunur.  İdarəçilikdə çalışanların çoxu onun tərəfindən vəzifələrə təyin olunub. O, özü heç vaxt administrativ işlərlə məşğul olmaq istəmir və bütün diqqətini yalnız elmə yönəldib. O, güclü tədqiqatçılıq ehtirası ilə mürəkkəb bioloji proseslərin mahiyyətini anlamağa və təhlil etməyə çalışır. Bunu tələbələrindən də tələb edir.  

"Nəticələr, mənim nəticələrə ehtiyacım var, kimdə nəticələr var? Mənim ofisimə heç kimin nəticəsiz gəlməsini istəmirəm", -deyə Lefkoviç tələbələrindən və həmkarlarından elmi araşdırmaların gedişinə dair konkret nəticələr gözləyir. 

 

"Bizə reseptorların işini anlamaq vacibdir"    

 

  Robert Lefkoviçin əldə etdiyi nəticələr  bir sıra ağır xəstəliklərin müalicəsində həlledici əhəmiyyətə malik olan effektiv dərmanların işlənib hazırlanmasına kömək edə bilər. Həmkarları qeyd edirlər ki, Lefkoviç və Kobilka hüceyrə reseptorlarının tədqiqi sahəsində əsl inqilab ediblər.  Serpentinlərin öyrənilməsi sahəsində tədqiqatlar xərçəng şişlərinin əmələ gəlməsi və inkişafına yol açan prosesləri başa düşmək üçün olduqca əhəmiyyətlidir. İnsanları xəstəliklərdən müalicə etmək üçün orqanizmdə gedən maddələr prosesini, bundan ötrü isə reseptorların  xassələrini bilmək vacibdir.

G-zülallı reseptorlar, artıq məlum olduğu kimi, böyük miqdarda dərman preparatlarının yaradılması üçün vacibdir. Alim bunun səbəbini belə izah edir: "Bunun üçün çoxsaylı faktorlar var. Birincisi, bizim orqanizmimizdə böyük miqdarda belə reseptorlar var, onlar hüceyrəyə giriş "qapısı" rolunu oynayırlar. Bu cür reseptorlar çox vacibdir,  çünki onlar orqanizmdə praktik olaraq bütün fizioloji proseslərin nizamlanmasında iştirak edirlər. İnsan xəstələnəndə biz həkimlərə müxtəlif maddələr və hormonların, məsələn, dofaminin fəaliyyətini idarə etmək lazımdır. Bundan ötrü isə bizə reseptorların işini anlamaq vacibdir".  Alimin sözlərinə görə, tədqiq etdikləri reseptorlar insana soyuğa və istiyə qarşı  reaksiya göstərməyə imkan verir, emosiyaları tənzimləyir, orqanizmdə bütün fizioloji proseslərin nizamlanmasında iştirak edir.

  Bu gün Robert  Lefkoviç bütün dünyada biologiya, biokimya, farmakologiya, toksikologiya və klinik təbabət sahəsində ən çox sitatgətirilən müəlliflərdən biridir. Robert Lefkoviçin dəfələrlə elmi mükafatlar aldığı bu reseptorlardan əlavə nə qədər elmi ideyaları olub. 

Robert Lefkoviç  5 uşaq (oğlanları Devid, Noa, Coşua, qızları Mara və Şeril)  atası və 5 nəvənin babasıdır. Müasir təbabətin və biotibbi araşdırmaların ən görkəmli nümayəndələrindən olan Robert Lefkoviç hazırda Şimali Karolina ştatının Darem şəhərindəki Dyuk Universitetinin Tibb mərkəzində çalışır.    Robert Lefkoviç Nobel mükafatına qədər Qayrdner beynəlxalq mükafatı (1999), "Bristol-Mayers-Skuibb" korporasiyasının mükafatı (1992),  Cessi-Stivenson-Kovalenko  medalı (2001), Olbani Tibb Mərkəzinin mükafatı (2007), ABŞ-ın milli elm medalı (2007), Amerika ürək assosiasiyasının mükafatı (2009), biotibb sahəsində BBVA mükafatı (2009) alıb. 

 

 

Hazırladı: Oruc MUSTAFAYEV

 

Azərbaycan müəllimi.- 2013.- 15 mart.- S.10.