Gen Terapisi

Hastalıkları tedavi etme ya da fiziksel etkilerini azaltma amacıyla hastanın vücuduna genetik materyalin sokulması, tıp tarihinde bir devrim olmuştur. İlk başlarda genetik hastalıkların tedavisi amacıyla planlanan gen terapisi artık, kanser, AIDS gibi diğer pek çok hastalığın tedavisi için de kullanılmaya başlanmıştır.

Genlerin tanımlanması ve genetik mühendisliğinde kaydedilen önemli gelişmeler sonunda bilim adamları artık hastalıklarla savaşabilmek ve onlardan korunabilmek için bazı örneklerde genetik materyali değiştirme aşamasına geldiler.
Gen terapisinin temel amacı, hücrelerin hastalığa yol açan eksik ya da kusurlu genleri yerine, sağlıklı kopyalarının hücreye yerleştirilmesidir. Bu işlem, gerçek anlamda bir devrimdir. Hastaya, genetik bozukluktan kaynaklanan semptomların kontrol edilmesi ve/veya tedavisi için ilaç verilmiyor. Bunun yerine, sorunun kaynağına inilip hastanın bozuk genetik yapısı düzeltilmeye çalışılıyor.
Çeşitli gen terapisi stratejileri olmakla birlikte, başarılı bir gen terapisi için gereken ortak temel elemanlar vardır. Bunların en önemlisi hastalığa neden olan genin belirlenmesi ve klonlanmasıdır. "Human Genome Project" olarak adlandırılan ve insanın gen haritasını çıkarmayı amaçlayan proje tamamlandığında, istenilen genlere ulaşmanın çok daha kolay olacağına inanılmaktadır. Genin tanımlanmasından sonraki aşamada, genin hedeflenen hücrelere nakledilmesi ve orada ekspresyonu, yani kodladığı proteinin üretimi gelir. Gen terapisinin öteki önemli elemanlarıysa tedavi edilmek istenilen hastalığı ve gen nakli yapılacak hücreleri iyi tanımak ve gen naklinin olası yan etkilerini anlamaktır.
Gen terapisi iki ana kategoride incelenebilir: Eşey hücresi ve vücut hücresi gen terapisi. Eşey hücresi gen terapisinde, genetik bir bozukluğu önlemek için eşey hücrelerinin (sperm ya da ovum) genleri değiştirilir. Bu tip terapide, genlerde yapılan değişiklik kuşaktan kuşağa aktarılabileceğinden, olası bir eşey hücresi gen terapisi hem etik, hem de teknik sorunlar yaratacaktır. Öte yandan vücut hücresi gen terapisi eşey hücrelerini etkilemez; sadece ilgili kişiyi etkiler. Günümüzde yapılan gen terapisi çalışmalarının çoğu vücut hücresi gen terapisidir.
Gen terapisi aynı zamanda bir ilaç taşıma sistemi olarak da kullanılabilir. Burada ilaç, nakledilen genin kodladığı proteindir. Bunun için, istenilen proteini kodlayan bir gen, hastanın DNA'sına yerleştirilebilir. Örneğin ameliyatlarda, pıhtılaşmayı önleyici bir proteini kodlayan gen, ilgili hücrelerin DNA'sına yerleştirilerek, tehlikeli olabilecek kan pıhtılarının oluşumu önlenebilir.
Gen terapisinin ilaç taşınmasında kullanılması, aynı zamanda, hem harcanan güç ve emeği hem de parasal giderleri azaltabilir. Böylece, genlerin ürettiği proteinleri çok miktarda elde etmek, bu ürünleri saflaştırmak, ilaç formülasyonunu yapmak ve bunu hastalara vermek gibi, çok zaman alan karmaşık işlemlere gerek kalmayabilir.

Gen Terapisinin Temel Sorunları
Bilim adamlarına göre gen terapisinin üç temel sorunu var: Gen nakli, gen nakli ve gen nakli. Bu alanda çalışan tüm araştırmacılar, gen nakli için etkili bir yol bulmaya çalışmaktadırlar.
Genleri istenilen hücrelere taşıyabilmek için kullanılan yöntemler genel olarak iki kategoride toplanmaktadır: Fiziksel yöntemler ve biyolojik vektörler. Fiziksel yöntemler, DNA'nın doğrudan doğruya enjeksiyonu, lipozom formülasyonları ve balistik gen enjeksiyonu yöntemlerini içerir. Doğrudan DNA enjeksiyonunda ilgili gen DNA'sını taşıyan plazmit, doğrudan doğruya, örneğin kas içine, enjekte edilir. Yöntem basit olmasına karşın kısıtlı bir uygulama alanı vardır.
Lipozomlar, lipidlerden oluşan moleküllerdir. DNA'yı içlerine alma mekanizmalarına göre iki guruba ayrılırlar: Katyonik lipozomlar ve pH-duyarlı lipozomlar. Birinci gurup lipozomlar artı yüklü olduklarından, eksi yüklü olan DNA ile dayanıklı bir kompleks oluştururlar. İkinci gurup lipozomlarsa negatif yüklü olduklarından DNA ile bir kompleks oluşturmaz, ama içlerinde taşırlar.
Parça bombardımanı ya da gen tabancası olarak da adlandırılan balistik DNA enjeksiyonu, ilk olarak bitkilere gen nakli yapmak amacıyla geliştirilmiştir. Bu ilk uygulamalarından sonra, bazı değişiklikler yapılarak memeli hücrelerine gen nakli amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemde, genellikle altın ya da tungstenden oluşan 1-3 mikron boyutunda mikroparçacıklar, tedavi edici geni taşıyan plazmit DNA'sı ile kaplanır, sonra da bu parçacıklara hız kazandırılarak, hücre zarını delip, içeri girmeleri sağlanır.
Basit olmalarına karşın fiziksel yöntemler verimsizdir; ayrıca, yabancı genler, sadece belirli bir süre fonksiyonal kalabilmektedirler. Bu nedenle araştırmacıların çoğu, genellikle virüs kökenli vektörlere yönelmişlerdir. "Vektör" kelimesinin bir anlamı da "taşıyıcı"dır. Benzer şekilde, gen terapisinde genleri hücrelere taşıma amacıyla kullanılan ve genetik olarak zararsız hale getirilmiş virüslere de vektör denir. Milyarlarca yıllık evrim sonucunda virüsler, hedefledikleri hücrelere kendi genetik materyallerini aktarmak için etkili yöntemler geliştirmişlerdir, ama ne yazık ki bu işlem duyarlı organizmalarda hastalıkla sonuçlanmaktadır.
Günümüzde yapılan araştırmalarda, virüslerin hastalığa yol açan gen parçalarının yerine, hastaları iyileştirme amacıyla rekombinant genler yerleştirilmektedir. Bu amaçla değiştirilmiş hücreler kullanılmaktadır. Bu hücrelere tedavi edici geni taşıyan bir genetik yapı sokulduğunda, tedavi edici geni içinde taşıyan virüsler elde edilir. Bu şekilde değiştirilmiş virüsler hücreye girmek için kendi yöntemlerini kullanırlar ve genomlarının ekspresyonu sonucu, genin kodladığı protein üretilmeye başlanır. Öte yandan, virüsün kendisini çoğaltmak için ihtiyaç duyduğu genler, tedavi edici genlerle değiştirilmiş olduğundan, virüs çoğalıp hücreyi patlatamaz. Bunu yerine, hücrede virüsün taşıdığı hastalığı düzeltici genin ekspresyonu olur, genin kodladığı protein (yani ilaç) üretilir ve genetik bozukluk nedeniyle üretilemeyen proteinin yerini alır.
En çok kullanılan viral vektörler, retrovirüsler, adenovirüsler, herpesvirüsler (uçuk virüsü) ve adeno-ilişkili virüslerdir. Ama her vektörün kendine özgü dezavantajları vardır: Bölünmeyen hücreleri enfekte edememek (retrovirüs), olumsuz immünolojik etkiler (adenovirüs), sitotoksik etkiler (herpesvirüs) ve kısıtlı yabancı genetik materyal taşıyabilme kapasitesi (adeno-ilişkili virüs). İdeal bir vektörde aranan özellikler yüksek titraj, kolay tasarlanabilme, integre olabilme yeteneği ve gen transkripsiyonunun kontrol edilebiliyor olmasının yanında, imünolojik etkilerin olmamasıdır.

Genlerin Vücuda Sokulma Yöntemleri
Genleri vücuda sokmanın çeşitli yolları vardır: Ex vivo, in vivo ve in situ. Ex vivo gen terapisinde, hastadan alınan hücreler laboratuvar ortamında çoğaltılır ve vektör aracılığıyla iyileştirici genler bu hücrelere nakledilir. Daha sonra, başarılı bir şekilde genleri içine almış hücreler seçilir ve çoğaltılır. Son aşamadaysa, çoğaltılan bu hücreler tekrar hastaya verilir. In vivo ve in situ gen terapisindeyse, genleri taşıyan virüsler doğrudan doğruya kana ya da dokulara verilir.

Engeller
Gen terapisinde, nakledilecek genler hücre içi ve hücre dışı engellerle de başa çıkmak zorundadır. Hücre içi engeller, naklin yapılacağı hücreden kaynaklanır ve hücre zarı, endozom ve çekirdek zarını içerir. Hücre dışı engellerse, belirli dokulardan ve vücudun savunma sisteminden kaynaklanır. Bütün bu engeller, gen transferinin etkinliğini önemli ölçüde azaltır. Bunun ölçüsü, geni taşımakta kullanılan vektör sistemine ve naklin yapılacağı hedef dokuya bağlıdır.
Hücre zarı, geni hücreye sokma işleminde karşılaşılan ilk engeldir. Bu engel aşıldıktan sonra sırada endozomlar bulunur. Vektörün lizozomlara ulaşmadan önce endozomdan kaçması gerekir, yoksa lizozomlar taşınan tedavi edici geni enzimlerle parçalar, etkisiz hale getirirler. En son hücre içi engel çekirdek zarıdır. Yabancı DNA'ların çekirdek zarından içeri girmesi kolay değildir. Çapı 10 nm'den az olan bazı küçük moleküller ve küçük proteinler bu deliklerden kolayca geçebilirken, daha büyük moleküllerin içeriye alınması enerji gerektirir. Yabancı DNA'ların çekirdeğin içine girme mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte, mekanizmanın büyük moleküllerin çekirdeğe alınmasında kullanılan mekanizmaya benzediği tahmin edilmektedir. Çekirdeğin içinde ve sitoplazmada bulunan ve nükleik asitleri parçalayan nükleaz gurubu enzimler de ayrı bir problemdir.
In vivo gen terapisinde, tedavi edici genlerin hastaya direkt yolla verilmesi sonucunda vektörler, hücre içi engellerin yanısıra hücre dışı engellerle de karşılaşırlar. Hücre dışı engeller iki kategoride incelenebilir: Dokuların kendilerine özgü yapıları ve savunma sistemi engelleri. Örneğin bağ dokusu, gen transferi için büyük bir engeldir. Eğer kas dokuya enjeksiyon yapılacaksa, kaslarda bulunan bağ dokusu katmanları, enjekte edilen vektörlerin yayılmasını ve enfekte etme yeteneklerini engeller. Epitel hücreleri vektörlerin daha derinlerdeki hücrelere ulaşmasına olanak vermez.
Serumu oluşturan maddeler de çeşitli gen nakli vektörlerini etkisiz hale getirir. Örneğin çıplak DNA, serumda bulunan pek çok pozitif yüklü proteine bağlanıp etkisiz hale gelebilir.
Serumdaki protein ve nükleik asitleri parçalayan proteaz ve nükleaz enzimleri de gen terapisi vektörlerini parçalayabilir.
In vivo gen terapisinde adenovirüs ya da retrovirüslerin vektör olarak kullanıldığı bazı durumlarda, bunlara karşı vücutta antikor üretildiği gözlenmiştir. Savunma sisteminin etkilerinden kurtulmak için, tedavide savunma sistemini baskılayıcı ilaçlar da kullanılmaktadır, ama onların da
bazı sakıncaları vardır.

İlk Gen Terapisi
İnsanda ilk gen terapisi denemesini 1990'da Dr. French Anderson gerçekleştirdi. Ex vivo gen terapisi stratejisinin kullanıldığı yöntemde, adenozin deaminaz enziminin (ADA) eksikliğinden kaynaklanan hastalığın tedavisi amaçlanmıştı. ADA eksikliği, çok seyrek rastlanan genetik bir hastalıktır. Normal ADA geninin ürettiği enzim, savunma sisteminin, normal fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için gereklidir. ADA eksikliği olan hastalarda genin yaban tipi kopyası yoktur ve sahip olunan yetersiz ya da mutant kopyalarsa, işlevsel ADA enzimini üretememektedirler. ADA eksikliğiyle doğan çocuklarda, ciddi boyutlarda bir savunma sistemi sorunu vardır ve sık sık ağır enfeksiyonlara yakalanırlar. En ufak bir virüs enfeksiyonu bile yaşamsal tehlike yaratabilir. Eğer tedavi edilmezse, hastalık genellikle çocuğun birkaç yıl içinde ölümüyle sonuçlanır.
ADA eksikliğinin ilk insan gen terapisi denemesi olarak seçilmesinin bazı nedenleri vardır. Bu hastalık, tek bir gendeki bozukluktan kaynaklanır ve bu durum olası bir gen terapisinin başarı ihtimalini arttırır. Ayrıca bu gen, çok daha karmaşık kontroller altındaki pek çok başka genin aksine, basit bir sistemle kontrol edilmektedir: Sürekli ekspresyon. Enzimin çok az miktarda üretilebilmesi bile klinik yararlar sağlamakta, yüksek miktarda üretilmesiyse zarar vermemektedir. Sonuç olarak, üretilecek ADA proteininin miktarının çok doğru şekilde kontrol edilmesi gerekmez.
Bu ilk insan gen terapisi 2 hasta çocuk üzerinde gerçekleştirildi. Terapide, hastaların hücreleri (T-lenfosit) alınarak laboratuvar şartlarında doku kültürü yoluyla çoğaltıldı. Daha sonra normal insan ADA geni, retrovirüs vektörü yardımıyla bu hücrelere nakledildi. Virüs hücrelere girerek genetik materyale geni yerleştirdi. Genetik olarak başarıyla değiştirilen hücreler seçilerek, yaklaşık 10 gün boyunca çoğaltıldı. Son aşamada da, düzeltilmiş bu hücreler kan naklini andıran biçimde damardan hastalara geri verildi. Bu işlem, yani T hücrelerinin hastadan alınması, laboratuvar ortamında düzeltilmesi ve hastaya geri verilmesi, tedavinin ilk 10 ayı içinde her 6-8 haftada bir tekrarlandı. Daha sonraysa bu nakillere 6 ile 12 ayda bir devam edildi. Tedavi sonucunda iki çocukta da iyileşme kaydedildi.
Bu ilk insan denemesinden sonra sistik fibrosis, yüksek serum kolesterolü (hiperkolesterolemi), bazı kanserler, ve AIDS gibi hastalıklarla başa çıkmak için gen terapileri tasarlandı.
Kanser tedavisi için bilim adamları, savunma sistemi hücrelerini gen terapisi yoluyla değiştirerek kanserli hücrelerin üzerine göndermeye çalışıyorlar. Amaç, vücuttan alınan bu hücrelerin, kanserle mücadeleyi sağlayan genlerle silahlandırılıp tekrar vücuda verilmesi ve böylece bu hücrelerin kanserle daha iyi savaşmalarını sağlamak. Bu konudaki klinik deneyler sürmektedir.
Alternatif olarak, kanser hücreleri vücuttan alınıp, daha güçlü bir savunma tepkisi çekebilecek şekilde genetik olarak değiştirilebilir. Bu hücreler daha sonra, bir çeşit kanser aşısı gibi reaksiyon göstermeleri umuduyla tekrar vücuda verilebilir. Bu konudaki klinik deneylere başlanmıştır.
Öte yandan tümörlere, bunları bazı antibiyotik ve diğer ilaçlar için çekici kılabilecek genler de nakledilebilir. Daha sonra yapılacak ilaç tedavisi, sadece bu genleri taşıyan (yani kanserli) hücreleri öldürecektir. Şu anda bu gibi iki klinik deney, beyin tümörlerinin tedavisi amacıyla yürütülmektedir.
Gen terapisi vücudun savunma hücrelerini AIDS virüsüne karşı dirençli hale getirmek için de kullanılabilir.

Gen Terapisinin Riskleri
Virüsler normalde birden fazla hücre çeşidini enfekte edebilirler. Bu nedenle, vücuda genleri taşıyan virüs kökenli vektörler de, sadece hedeflenen hücreleri değil, başka hücreleri de enfekte edip, yeni geni bu istenmeyen hücrelere taşıyabilir. Ayrıca, ne zaman DNA'ya yeni bir gen eklense, bu genin yanlış bir yere yerleşme tehlikesi de vardır. Bu durum, kansere ya da başka bozukluklara yol açabilir. Bundan başka, DNA bir tümöre doğrudan doğruya enjekte edildiğinde, ya da gen nakli için lipozom sistemi kullanıldığında, taşınan yabancı genlerin, çok düşük de olsa istemeyerek eşey hücrelerine girmesi ihtimali vardır. Bu durumda yapılan değişiklik kalıtsal olacak ve sonraki kuşaklara aktarılacaktır. Ancak böyle bir duruma hayvan deneylerinde rastlanmamıştır. Başka bir sorun da, nakli yapılan genin ekspresyonunun çok yüksek oranda olması ve sonucunda da eksikliği hastalığayol açan proteinin yarardan çok zarar getirecek kadar çok miktarda üretilmesi olasılığıdır.
Bilim adamları, bütün bu riskleri ortadan kaldırmak amacıyla hayvan deneyleri yapmaktadırlar. Alınan önlemler başarılı olmuştur, şu ana değin insanlara uygulanan gen terapilerinde bu potansiyel sorunlar görülmemiştir.
Gen Terapisinin Çözüm Bekleyen Sorunları
İlk sorun, genlerin insana verilmesini sağlayacak daha kolay ve etkili yöntemlerin bulunmasıdır. Bir başka sorunsa, nakledilen genin hastanın genetik materyalinin hedeflenen bölgesine yerleşmesini sağlamak ve böylece olası bir kanser ya da başka bir düzensizlik riskini ortadan kaldırmaktır. Bu konudaki başka bir sorun da, yerleştirilen yeni genin vücudun normal fizyolojik sinyalleriyle etkin bir biçimde kontrolünün sağlanmasıdır. Örneğin insülin, doğru zamanda ve doğru miktarda üretilmediği zaman, hastaya yarar yerine zarar getirecektir.
Yukarıda açıklanan yöntemler bugüne değin 300 klinik daneyde 6000 hasta üzerinde kullanılmıştır. Ancak, şu ana değin gerçekten başarılı bir sonuç elde edildiği ileri sürülemez. Bunun bir nedeni, vektörlerin taşıdıkları genin uzun süreli ekspresyonuna izin vermeyişleri, diğeriyse denemelerde etkinlikten çok güvenliğin ön plana çıkmasıdır. Ayrıca, denemelerin büyük bir bölümünün kanser hastalarında yapılmış olması yeni bir sorun yaratmaktadır: Hastaların ölümlerinden dolayı tedaviyi izleyememek.
Şu anki duruma göre, önümüzdeki yıllarda gen terapisindeki eğilim, genleri istenilen hücrelere en etkin biçimde taşıyabilecek vektörlerin dizayn edilmesi yolunda olacak gibi görünüyor. O zaman, gen terapisinin başarılı
sonuçlar vereceğine inabiliriz.

GEN AKTARIMI

Gen aktarımı, bir canlının hücrelerine, başka bir canlının DNA'sının belli bölümlerinin yerleştirilmesi işlemine denir. Rekombinant DNA teknolojisinin uygulamalarından biridir. Her canlı grubu için farklı bir aracı canlı (taşıyıcı) kullanılarak gerçekleştirilir. Önceleri sadece bakteriler aktarımda kullanılmaktaysa da, günümüzde maya, bitki ve hayvan hücreleri de bu işlem için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Aktarım işlemi için bakterilerde en çok Escherichia coli kullanılmaktadır. Bu bakterinin çeşitli ırkları çok iyi şekilde bilinmektedir. Bu nedenle plazmid, faj ve kozmidler için konak görevini yapabilirler.

DNA'nın konak hücreye sokulmasında taşıyıcı olarak plazmid DNA kullanıldıysa transformasyon, virüs DNA'sı kullanıldıysa transenfeksiyon ya da trandüksiyon yöntemlerinden yararlanılır. Bu uygulamaların dışında mikroenjeksiyon, biyolistik ve elektroporasyon gibi teknikler de kullanılmaktadır.

Gen aktarımının kullanım alanlarından birisi gen tedavisidir. Bununla beraber günümüzde birçok bitki ve hayvana gen aktarımı yoluyla yeni özellikler kazandırılmaktadır. Gen aktarımı sayesinde gelecek nesillerin daha sağlıklı olması sağlanabilir.

Kaynakça:
Armağan Koçer Sağıroğlu
Danışman: Bekir Sıtkı Şaylı
Prof.Dr., İntergen
www.wikipedia.org

Paralel Evrenler ,Sicim (String) Teorisi ve M Teorisi

Ben insana sığabilene evren, evrene sığamayana insan derim.” Muhammed İkbal

Sicim Kuramı, fiziğin temel modellerinden biridir. Yapı taşı olarak Standart

modelde kullanılan boyutsuz noktalar yerine tek boyutlu uzanıma sahip sicimler kullanılmaktadır. Bu temel yaklaşım farklılığı, parçacıkları noktalar olarak tasvir eden modellerde karşılaşılan bazı problemlerden sakınılmasını sağlamaktadır. Kuramdaki temel fikir, gerçekliğin esas bileşenlerinin rezonans frekanslarında titreşen ve Planck uzunluğunda

olan (10-35 m civarı) sicimler olduğudur. Sicim teorisine göre evrendeki her madde tek bir şeyden oluşuyor: titreşen ince sicimler. Farklı rezonanslarda titreşen bu sicimler evrendeki her şeyi meydana getiriyor. Sicim kuramı, evren'i oluşturan en temel, bölünemeyecek

kadar küçük bileşenlerinin nokta gibi parçacıklardan değil, titreşen minyatür keman tellerine benzeyen sonsuz küçük döngülerden oluştuğunu öne sürer.

Sicim ” son 10 yılda sağlanan gelişmeler sonucunda önce “süper sicim

teorisi” adını almıştır. Son 5 senede kaydedilen gelişmeler üzerine de “Her şeyin teorisi” olarak anılmaya başlanmıştır. Her şeyin teorisi demek atom altı parçacıklardan atomlara, kara deliklerden büyük patlamaya kadar her şeyi matematiksel olarak izah edebilen teoridir.

Süper sicim teorisine göre de; doğa’da görülen atom altı parçacıklar, farklı gerilim altında, farklı frekansta titreşen ve farklı titreşmekten dolayı çevresinde farklı rezonans yaratan çok küçük sicimlerden ibarettir.

Sicimler, bir kemanın telleri gibi salınan, minicik iplikçiklerdi. Sicimler şimdiye kadar gözlenemedi; ancak, büyüklüğü matematiksel olarak hesaplanabiliyor: Bir sicimin bir atomun büyüklüğüne olan oranı, bir atomun bütün Güneş Sistemi'ne olan

oranına eşit. Hawking, buradan yola çıkarak "kütle çekimin Kuantum teorisi"ni geliştirdi.

Madde, küçük sicimlerden/tellerden (strings) oluşmaktadır. Bu sicimler tıpkı bir keman teli ya da gitar teli gibi belli bir şekilde çekilirse belli bir frekans yaratılır, daha

başka bir şeklide de başka frekanslar, başka notalar. Varlık, bu süper sicimlerin oluşturduğu küçük notalardan meydana gelmiştir ve fark ediyoruz ki; evren bir senfoni ve evrenin tüm kanunları da bu süper sicimlerin/tellerin bir uyumudur.

İnsanoğlunda genelde olayları 1 veya 0; siyah ve beyaz şeklinde değerlendiren bir düşünce sistemi mevcuttur; griler yoktur. Kuantum fiziği, fotonun hem dalga hem parçacık olduğunu kanıtlayarak, bu mantığının atom altı parçacıklarda geçerli olmadığını göstermiştir. Evren aslında, sanki görünmeyen bir takım iplerle birbirine içten içe bağlı bir bütünlüktür.

Burada her yapılan şey ve her türlü hareket, sistemin bütünü tarafından algılanır, hissedilir ve ona bir cevap verilir. Bir kelebeğin kanadını çırpmasından, bütün kâinatın haberdar olması gibidir.

Evreni açıklayan iki fizik teorisinden birincisi, yıldızlar, galaksiler gibi

çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen, Einstein'ın görelilik teorisi, ikincisi ise atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen Kuantum mekaniğidir. Bu iki teorinin ikisi de aynı evreni açıkladığına göre, ikisini bir teoride birleştirmek ve evreni bütünüyle

anlamak mümkün olacaktır. Sicim kuramı ve M Teorisi ile bu iki teori birleştirilmiş ve bu birleşim, şimdiden bilim tarihinin en büyük adımı olarak kabul edilmektedir. M teorisine göre, evren 11 boyutludur. 11. boyut, sicimlerin birer membran gibi uzamalarına olanak veriyor. Teorik olarak, yeterli enerji sağlandığında, bir sicim bir evren kadar büyüyebiliyor. M teorisine göre 10 boyutlu evrenler, 11. boyutta süzülen membranlardan ibarettir. Bu membranları göz önünde canlandırmak için dilimlenmiş ekmeği göz önüne getirmek yeterlidir. Bu ekmeğin her dilimi bir evrendir. Bu evrenler bir araya gelerek bir multiverse

oluştururlar. Bu evrenler evreninde, membranların bir yerlerinden çarpışması da muhtemeldir. “M Theory”nin sonuçlarının bir yorumuna göre evrenimizin bulunduğu membran ile diğer bir evrenin bulunduğu membranın çarpışması nedeni ile “Big Bang” olmuş ve bildiğimiz evren meydana gelmiştir.

Evren neden var oldu?” Araştırmacılar, bu sorunun yanıtını "Her Şeyin Teorisi" adını verdikleri bir evren formülüyle yanıtlamayı umuyorlar. İngiliz astrofizik uzmanı Stephen Hawking, yeni bulgularıyla, içinde eşizlerimizin bulunduğu fantastik bir "hiper

uzay"ın kapılarını açıyor. Şu sırada, siz bu cümleleri okurken, paralel evrenlerdeki eşizleriniz de bu cümleleri okuyor olabilirler. Paralel evren teorisine göre, biz burada yaşantımızı sürdürürken diğer evrenlerde başka ihtimaller dâhilinde var olabiliriz. Paralel

evrenlerle aramızda sadece saydam bir zar var. Yaşadığımız evrenin ilk ve tek evren olmadığı gerçeği ile karşı karşıya bulunmaktayız. Bu teori tamamen matematiksel temellere dayanıyor. Stephen Hawking: “Görülebilir evrenimizin dışında, iç içe geçmiş ve eşizlerimizin bulunduğu, görülemeyen sonsuz sayıda evrenler var.” demektedir. 59 yaşındaki

astrofizikçi, evrenin var oluşunu açıklamak amacıyla yıllardır üstünde çalışılan "Her Şeyin Teorisi"nin (Theory of Everything) formülünü oluşturmayı başardı ve buna "M-teorisi" adını verdi. Buradaki "M" (magic, mysterios, mother) büyülü, esrarengiz ya da her şeyin anası

olarak değerlendirilebilir.

Teori, uzayı, içlerinde bizim eşizlerimizin bulunduğu başka evrenlerden oluşan çok boyutlu bir labirent olarak görüyor. Hawking, bu "kobold evrenler"in yaşayanlarını

"gölge insanlar" olarak nitelendiriyor. Yani, bizim evren olarak tanımladığımız belki de, gerçekte iç içe geçmiş, birbirini şekillendiren ve hatta belki birbiriyle iletişim halinde olan,

birbirine paralel çok sayıda evrenlerin bulunduğu sonsuz bir uzayın minik bir kesiti. Hawking, mantıksal olarak, beynimizde hiçbir şeyin bir bütünden bağımsız gerçekleşmediğini ileri sürüyor.

Albert Einstein tarafından geliştirilen "Genel Görelilik Teorisi" zaman, uzay ve maddeyi bir birinden ayrılamaz bir bütün olarak düşünmüştür. Bütün kütleler, ister dev gökadalar ister küçücük asteroitler, uzay-zamana şekil veriyorlar. Bu şekillenme, madde ve ışığın uzaydaki hareketini belirliyor. Stephen Hawking, sicimlerle ilgili çok sayıda hesaplama yaptıktan sonra şu sonuca ulaştı: Evreni üç veya dört boyutlu kabul ettiğimiz sürece, geliştirilen "Kütle Çekiminin Kuantum Teorisi" bizi tek bir evren formülüne götürmemekteydi. Hawking, çözümü, çok boyutlu alanlarda aradı. Bu nedenle de sicimde takılıp kalmadı ve hesaplar yaparak, sicimlerden çok boyutlu kuantlar elde etti. Bunlara "membran" adını verdi ve daha da kısaltarak "bran" olarak kullandı. Bu bran'lar,

birden fazla boyutta varlık gösteriyorlardı. Hesaplamalarına devam ederek bir sınıra ulaştı: Evrende on bir boyut vardı. Hawking bütün o boyutları algılayamama nedenini şöyle açıklıyor: Büyük Patlama'nın ardından, zaman boyutu ile üç tane uzaysal (uzunluk, genişlik,

yükseklik) boyut açılarak kozmik büyüklüğe dönüştü. Kalan yedi boyut, konumlarını değiştirmeden, yani sicim kadar bir alanı kaplayacak büyüklükte, bir gonca gibi sarılı olarak kaldılar. Bilim adamına göre, böyle yedi boyutlu bir yumak, evrenin her noktasında mevcut.

M-Teorisi'ne göre, evren iki boyutlu bran'larla kaplı. Bu branlar için üçüncü boyut,

bran'ların frizbi plakları gibi, içinde oradan oraya uçtukları ve hiç birbirlerine çarpmayacakları büyüklükte bir "hiper uzay". "Üç boyutlu kütlecikler" hiç fark edilmeden dört boyutlu bir uzaya, "dört boyutlu kütlecikler" beş boyutlu bir uzaya vb. giriyorlar. Hawking, bu noktada

kendi kendine şu soruyu sormuş: "Üstünde yaşadığımız Dünya nasıl yorumlanmalı?" Yanıtını ise şöyle vermiş: "Bizim gözlemleyebildiğimiz evren, belki de hiper uzayda süzülen üç boyutlu bir bran'dan öte bir şey değil. Ve evrenimiz bu uzayın içinde yalnız değil. Çünkü sürekli yeni evrenler, yeni bran'lar doğuyor. Bilim adamı, sürekli bir üst

boyuta geçen branlar'la ilgili, hologram örneğini veriyor: Hologramlarda, doğru açıdan bakıldığında, iki boyutlu bir yüzeyde, üç boyutlu bir nesnenin görüntüsü fark ediliyor. Başka bir deyişle, daha yüksek boyuttaki bilgiler, daha düşük boyuttaki bir oluşumun içine

kodlanıyor. Öyleyse, üç boyutlu dünyamızda gerçekleşen her şey, aslında daha yüksek boyutlu bir dünya tarafından üretilmiş olabilir mi? Ya da bir paralel dünyanın sadece yansıması olabilir miyiz? Hawking'e göre bu soruların yanıtı evet! Hawking'in teorisiyle, yaşamımız, dünyalı olmayan yaratıklar tarafından oynanan bir bilgisayar oyunu, biz de

bilgisayarlarla üretilmiş oyuncular olabiliriz. Belki de, sadece bakıp eğlendikleri hologramlarız. Bir hologramda, üç boyutlu bilgiler, iki boyutlu yüzeyin her noktasında kodlanmış olarak bulunuyor. Bu varsayımı geliştirirken Hawking'e eşlik eden evrenbilimci Alexander Vilekin, "Uzayda, Al Gore'un ABD başkanı olduğu ya da Elvis Presley'nin hâlâ

yaşadığı paralel evrenler olabilir" diyor.

Hawking, evrenin varlığını tek bir formülle açıklayacak "Her Şeyin Teorisi"nin henüz

tamamlanmadığını, bunun belki de ancak 21. yüzyılın sonuna doğru mümkün olacağını belirtiyor. Ancak formül tamamlandığında da Tanrı'nın evren formülüne ulaşmış olacaklarını, bu noktanın da insan aklının nihai zaferi olacağını belirtiyor. ”Her şeyin teorisi” ilerde mikro

kozmos’tan makro kozmos'a kadar bütün olayları matematiksel olarak izah edebilecektir.

Fizikçiler, sicimlerin varlığına dair kanıt bulmak konusunda çok kararlılar çünkü Lykken'in dediğine göre sicimler “aşırı derecede karmaşık olan fiziği, tek bir kâğıda sığacak

kadar basit denklemlere indirgeyebilir”. Diğer boyutlara ait izler, fizikçiler parçacıkları dev hızlandırıcılarla çarpıştırıp açığa çıkan enerjiyi toplayınca ortaya çıkabilir. Eğer enerjinin bir kısmı kaybolursa, başka bir boyuta sızmış olabilir. “The Fabric of the Cosmos” kitabının yazarı Brian Greene, sicimlere ait kanıtın kozmik mikrodalga fonda (CMB) (gökyüzünün her yerinden görülebilen ışınım) bulunabileceğini düşünüyor. Greene, “Sicimlerin bize verdiği mesajı anlamayı öğrenmemiz gerekiyor” diyor.

Bizim görebildiğimiz kozmos'umuz, 3 uzay boyutu ve 1 zaman boyutundan ibaret olup 4 boyutludur. Dünya’mız diğer 6 boyutu algılayamamakta ve görememektedir. Fizikçiler, büyük patlama sırasında 10 boyutun meydana geldiğini ancak 6 boyutun yoğunlaşarak kıvrıldığını, diğer 4 boyutun genişleyerek bizim algıladığımız kozmos'un ortaya çıktığını ve 10 boyutlu kozmos'un aslında iç içe olduğunu matematik olarak açıklayabilmektedirler. 10

boyutun iç içe olmasına rağmen diğer 6 boyut, bizim algılama ve ölçme imkânlarımızla tespit edilememektedir. Süper yerçekimi teorisi de 11 boyut olduğunu düşünmektedir. Farklı rezonanslarda titreşen bir keman teli çok farklı nota'lar yaratmaktadır. Farklı nota'lar, aynı anda - aynı yerdedir ancak bizim kulaklarımız sadece duyabildiği nota'ları

duymakta diğerlerini fark etmemektedir.

Berkeley, “Var olmak algılanmaktır” demiş olsa da, henüz bu boyutları algılayamıyoruz. Algılamamamız onların var olmadığını değil, bizim henüz yetkin

olamadığımızı göstermektedir. Eğer, “tüm madde titreşen bir sicim üzerindeki notalardan başka bir şey değilse” yani Sicim Teorisi doğruysa ve bu evrensel müziği duyabilirsek 10. boyutu fark edebileceğiz. Titreşen teller 10. boyuttan bahsediyor, Süper yerçekimi

teorisi, Paralel Evrenlerden yani 11. boyuttan. 11. boyut, bir milimetrenin trilyonda biri ölçüsünde 3 boyutlu dünyamızın her noktasında bulunmaktadır. Bize bizden daha yakın olmasına rağmen onu algılayamamaktayız.

Cambridge’deki bir konferansta da M teorisinin öncüleri bir araya gelerek fikirlerini ortaya koymuşlar ve “Büyük patlama paralel dünyaların arasındaki bir çarpışma olabilir.”

demişlerdir. Sonsuz sayıda evrenler ve her birinin kendine ait fizik kanunları olabilir. Dr. Fred Alan Wolf şöyle diyor: “Evren, hem madde hem de şuuru tek bir alan halinde içeren dev bir hologramdır.” Eğer evren Holografik biçimde organize olmuşsa, uzay-zaman koordinatlarının

ötesine geçilmiş olmaktadır. Böyle bir planda; geçmiş-şimdi ve gelecek aynı yerde, aynı anda bulunabilmektedir. Lineer, tek yönde ilerleyen, yani geçmişten gelip, geleceğe doğru giden bir zaman anlayışı mevcuttur. Oysa örneğin tarihsel olaylarda gelişmelerin bir daire ya da

bütünsel bir gelişim çizdiklerini görüyoruz.

Doğa ve dünyada sabit ve değişmez hiçbir şey yoktur. Doğadaki değişim ve dönüşümlerin nedeni; canlı cansız tüm varlıkların "hücreler", hücrelerin moleküller,

moleküllerin atomlar, atomların ise, enerji ile maddenin iç-içe olduğu, kuant denilen temel yapı taşlarından oluşmalarıdır. Her şey içlerindeki bir başka öğe tarafından oluşturulduğundan ve en temeldeki öğe ise sürekli değişken ve akışkan yani aktif ve canlı olduğundan, halkanın en son ürünleri olan doğa ve dünyamızın nesnelerinin de sürekli bir değişim ve dönüşüm içinde olması kaçınılmazdır. Bu nedenle "zaman" denilen değişim ve dönüşüm göstergesi ortaya çıkar ve doğadaki her şeyde bir değişim ve dönüşüm yani evrim vardır ve bireysel ömürler bu evrimin sadece küçük birer adımıdırlar.

Fizikçi Michio Kaku “Eğer evren bir patlama neticesinde harekete geçmişse bu patlama nereden geldi? Kuralları neydi? Bize uzay-zaman yapısını veren patlamanın denklemlerini kim yazdı?” diyor. Rölativite ve Kuantum Teorileri birleştirilerek üretilen ve on boyutlu bir hiper-uzayda tanımlanan “Sicim teorisi” ve 11. boyutu da katan M-Teorisine göre,

mikro sicimler titreştiğinde evrende bulunan atom altı parçacıkları yani notaları üretiyor. Bu notaların oluşturduğu melodiler “madde”, bu melodilerin yarattığı senfonilere de “evren” deniliyor. Bu sicimlerin yarattığı armonilerin fizik yasaları olduğuna inanan araştırmacılar,

sicimler hareket ettiğinde, etrafındaki uzay ve zamanı eğip, büktüklerini fark etmişlerdir. Bu teoriye göre hiper-uzaya yayılan rezonanslar halindeki bu müzik belki de Tanrının zihnidir. Evren teorisini test etmek isteyen araştırmacılar, laboratuarda bir bebek evren yaratmayı deniyorlar. İsviçre’nin Cenevre kentinde bulunan Büyük Hadron çarpıştırıcısı kullanılarak bu teori dolaylı yoldan test edilebilecektir.

Stephen Hawking'in geliştirdiği evren teorisi, hesaplamalara dayalı yepyeni bir açıklama getirmiştir. Hawking, mantıksal olarak, beynimizde hiçbir şeyin bir bütünden

bağımsız gerçekleşmediğini ileri sürüyor. Eğer Hawking haklıysa, daha pek çok olgu paralel evren teorisiyle açıklanabilecek. Kuantum Kuramı şu savı doğrulamıştır: “Eğer bir yapı başlangıçta bir bütün oluşturmuş ise, o yapıyı parçalasanız dahi parçalar arasında etkileşim yerel olmayan bir biçimde devam eder.”

Bütün, parçalarından fazladır. Bütünü oluşturan parçalar, bütünden ayrılsalar dahi bütünle etkileşmeye devam ederler. Parçalar bütünden tamamen bağımsız bir varlık sürdüremezler. Parçalar arası ve bütün ile parçalar arasında yerel olmayan bir etkileşim vardır. Parçalarda hem bütünü hatırlayan özel bir hafıza vardır hem de yeni dış etkilerden birbirlerini haberdar etme yeteneği vardır.

Evrendeki tüm maddeler tek bir yapıyla birbirlerine bağlılar(bran). Bu fark edişle birlikte “Her şeyin teorisi”nin yardımı ile evrendeki her şeyi açıklamaya tekrar başlanabilir. Uygarlık Einstein denklemlerinden yararlanarak zamanda yolculuğa, paralel evrenleri araştırmaya hazırlanmaktadır. Dünyanın önde gelen üniversitelerinde, 20 yıl önce bir fantezi gibi görünen olgular birer birer kurgudan bilim haline gelmektedir. Einstein: ‘Tanrının evreni nasıl yarattığını anlamak istiyorum’ demiştir. Bugün bilim, tanrının evreni nasıl yarattığını anlama çabasını sürdürmektedir. Denildiği gibi: “Yetkin insan olabilmek yolunda yürüyen

akil birey, evrene ve insana mikro kozmik açıdan bakarken, aynı anda makro kozmosu da görebileceği bir hologramı, zihninde yaratabilmelidir.”

“Bir sır var, çözdüklerimizden başka, Bir ışık var bu ışıklardan başka,

Hiç bir yaptığından yetinme, geç öteye,

Bir şey daha var bütün eserlerinden başka...” Ömer Hayyam

Kaynakça:

www.wikipedia.com

http://sozluk.sourtimes.org

Focus Dergisi........”Kozmoloji-11. Boyut

Nalân Yıldız......... “Bilim tanrıyı buldu mu?” Yazı dizisi –Akşam gazetesi

Joel Achenbach........... Washington Post

http://ayliner.blogspot.com..... “Paralel Evrenler

J.Richard Gott....... “Eınsteın Evreninde Zaman Yolculuğu-Zamanda Yolculuk Olasılığı”

Muhammed Cihan Bülbül