Türkan Haliloğlu’na NATO Barış ve Güvenlik için Bilim İşbirliği 2018 Ödülü

60. yılını kutlayan “NATO Barış ve Güvenlik için Bilim Programı” (Science for Peace and Security /SPS)nın NATO ve partner ülkeler arasındaki “Bilim İşbirliğinde Mükemmelliyet Ödülü”nü (SPS Science Partnership Prize, 2018) kazanan üç projeden biri, Boğaziçi Üniversitesi Kimya Mühendisliği Öğretim Üyesi ve Polimer Araştırma Merkezi Müdürü Prof. Dr. Türkan Haliloğlu’nun yürütücüsü olduğu proje oldu. “Antraks MntABC Taşıyıcıları: Yapı, Dinamik ve Molekül Geliştirme” (The Anthrax MntABC Transporter: Structure, Dynamics and Drug Discovery) isimli proje Haliloğlu’nun yürütücülüğünde Prof. Dr. Nir Ben-Tal (Tel-Aviv Üniversitesi) ve Doç. Dr. Oded Lewinson (İsrail Technion Teknoloji Enstitüsü) tarafından gerçekleştirildi.

Prof. Dr. Türkan Haliloğlu, “Barış ve Güvenlik için Bilim İşbirliği Ödülü”nü 29 Kasım 2018 Perşembe günü Brüksel’deki NATO Genel Merkezi’nde düzenlenen galada NATO Genel Sekreter Yardımcısı Rose Gottemoeller’den aldı. Haliloğlu ve ortak araştırmacılarının projesi SPS Bilim Ortaklığı Programı’nın CBRN (Chemical, Biology, Radioactive, Nuclear/ Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer) etmenlere karşı korunma öncelikli alanında ödülü layık görüldü. Prof. Dr. Türkan Haliloğlu ile ödülün kapsamı ve projenin ayrıntıları üzerine bir söyleşi gerçekleştirdik.

Programa başvurunuzu ne zaman gerçekleştirdiniz?
SPS Programı’na 2014 yılında başvuru sürecinin ardından proje önerimizin kabul edilmesi ile üç yıllık proje süresi 2015 yılında başladı ve geçtiğimiz eylül ayında sonuçlandı. Öğrencileri olduğum Prof. Dr. Burak Erman ve Prof. Dr. Ivet Bahar’ın Polimer Araştırma Merkezi (PRC-Polymer Research Center)’ni kurduğu ilk yıllarda benzer bir NATO projesi bilgisayar alt yapısının kurulmasına önemli katkı sağlamıştı. Son projemizin desteği ile merkezimizde yine bilgisayar altyapımızı geliştirme şansımız oldu. NATO denilince akla askeri konular ve işbirliği geliyor, ancak NATO uzun yıllardır belirli öncelikli alanlarda bilim ve bilim işbirliğini desteklemektedir. Nitekim, bu yıl SPS programının 60. yılını kutladılar.

Proje hangi aşamalardan oluşuyordu ve çalışmak üzere bakteriyi nasıl belirlediniz?
Proje teorik, hesapsal ve deneysel çalışmalardan oluşuyor. Teorik ve hesaplama aşamaları Tel-Aviv Üniversitesi’yle birlikte Boğaziçi’nde, deneysel çalışmalar ise Technion İsrail Teknoloji Enstitüsü’nde gerçekleştirildi.

Proje çalışmalarımızın merkezinde  molekül taşıyıcı zar proteinleri yer aldı. Molekül taşıyıcıların bütün canlılarda yaşamsal önemi var. Birçok hastalıkta ve kanserde ilaç direnci bakteri etkinliği ile ilgilidir. Bu biyolojik sistemlerin, diğer bir değişle biyomoleküler makinaların, yapısal dinamiği/hareketleri ile işlev mekanizmalarının belirlenmesi, genel ve özelde nasıl işlediğinin anlaşılması, bu işlevi değiştirmeye ve kontrol etmeye imkân verecek bilgilerin elde edilmesi hedefimizdi. Spesifik olarak bu proje çerçevesinde Antraks Bakterisi ile mücadelede, bakteri için yaşamsal öneminden dolayı MntABC molekül taşıyıcı zar proteini seçtik. Antraks biyolojik silah etmeni olarak kullanılan bakterilerden biri.

MntABC taşıyıcılarının moleküler yapıları henüz deneysel yöntemler ile çözümlenmediğinden, projenin ilk aşamasında moleküler yapılarını bildiğimiz MntABC taşıyıcısının yakın homolog proteinleri üzerinde çalıştık. Bu biyolojik sistemler üzerinden özgün hesapsal yöntemlerle molekül taşıma süreci üzerine hipotezler geliştirerek bunların karmaşık deneysel yöntemler ile araştırılmasını gerçekleştirdik. Elde ettiğimiz bilgiler ile daha sonra yapısını da modellediğimiz Antraks ABC taşıyıcısı üzerinden karşılaştırmalı fiziksel temellere oturtabildiğimiz modellerle hesapsal ve deneysel çalışmalarımıza devem ederek işlevlerinin engellenmesi ve yönetilmesi aracılığı ile Antraks ve diğer biyolojik silah olarak kullanılabilecek bakterilerle moleküler seviyede mücadeleye katkı sağlayacak mekanistik bilgiler elde ettik. Bu bilgiler bakteri ve diger biyolojik sistemlerde taşıyıcı proteinler ile ilgili terapik yaklaşımların geliştirilmesine katkı sağlayabilecektir.

Projenizi gerçekleştirdiğiniz Antraks MntABC taşıyıcılarının işlevi nedir? Projedeki amacınız neydi?
MntABC molekül taşıyıcıları Antraks bakterilerinin hücre içi ve hücre dışı molekül taşınmasında görevli önemli bir komponenti. Bu sistem bloke edilirse bakteri için yaşamsal bir işlevi değiştirilmiş veya durdurulmuş oluyor. Bu sistemin yüzlerce milisaniyeye uzanan işlevsel hareketlerini incelememize olanak sağlayacak ağ yapı modelleri ile dinamik denklemlerini birleştirdiğimiz hibrit bir simülasyon yöntemini Polimer Araştırma Merkezi’nde geliştirdik. Geliştirdiğimiz moleküler simülasyon yöntemi ile Antraks ve homologlarının molekül taşıma sistemlerinin işlevlerini gerçekleştirdiği geniş zaman pencerelerinde izleme ve daha sonra da gözlemlerimizin deneysel olarak test edilerek bu biyolojik nano-makinaların işleme prensiplerini moleküler seviyede anlama şansımız oldu.

NATO Barış ve Güvenlik için Bilim İşbirliğinde Mükemmeliyet Ödülü’nün seçim kriterleri nedir?
Ödül son on yılda tamamlanmış ve NATO’nun Barış ve Güvenlik Programı’nın öncelikli üç alanına bilimsel katkıları ile öne çıkmış üç projeye verildi. Ödül Bilim Değerlendirme Komitesi tarafından proje çıktılarının bilimsel katkılarının önemi ile işbirliğindeki mükemmeliyet değerlendirilerek yapılıyor. Son on yıldır bu programda bir ödül verilmediği için bu süre içinde kapanmış. 160’ın üzerinde proje üzerinden ödül alan üç proje belirlendi.  Daha önce de belirttiğim gibi bu ödül bilim ortaklığında mükemmelliyet ödülü, yani etki değeri yüksek bilimsel çalışmaların bilimsel işbirliği ile yapılabileceğini ve NATO ve partner ülkeler arasındaki bilimsel işbirliğinin önemini vurguluyorlar. Bu çok doğru bir saptama, çünkü örneğin ben NATO ülkesi projede yürütücüyüm ancak partner ülke araştırmacılar olmasaydı bu proje gerçekleşemezdi. Biz biyolojik sistemleri çalışabilecek çok elagan yaklaşımlar geliştirebiliriz, ancak biyolojik gerçeklikte karşılığını gelişmiş karmaşık deneyler ile görmemiz gerekiyor. Bu nedenle projemizin bilimsel işbirliği için iyi bir örnek olduğunu söyleyebilirim.

Partner üniversitelerle işbirliğinizi devam ettirmeyi düşünüyor musunuz?
Tel Aviv Üniversitesi’ndeki Nir Ben-Tal ile ortak çalışmalarımız 17 yıldır devam ediyor. Nir Ben-Tal ve Oded Lewinson ile bu projeyle başlattığımız çalışmalara devam ediyoruz. Aslında bilimsel çalışmalar bir devamlılıkla ilerliyor, bir proje ile başlanmış ve proje süresi bitince de bitmiş olmuyor, ancak çalışma konuları farklılaşabilir ve gelişebilir.

Bizim ya da onların amacı sadece biyolojik silahlara karşı projeler geliştirmek değil, ancak çalışma konularımız örtüşebiliyor.  Devam eden çalışmalarımızla bu programın devamına ve ayrıca farklı programlara da başvurup yeni projeleri geliştirmek istiyoruz.

Bu proje çalışmalarında çok sayıda genç arkadaşımız bu projede görev aldılar ve çalışmaların başarı ile gerçekleşmesinde önemli rolleri oldu. Bu çalışma grubunun diğer bilimsel işbirliklerine de örnek olmasını dilerim.

Projede yer alan araştırmacılar: Prof. Dr. Türkan Haliloğlu (Boğaziçi Üniversitesi), Prof. Dr. Nir Ben-Tal (Tel Aviv Üniversitesi), Yrd. Doç. Dr. Oded Lewinson (İsrail Techniom Teknoloji Enstitüsü), Burcu Aykaç Fas (PhD – Boğaziçi Üniversitesi), Burçin Acar (PhD – Boğaziçi Üniversitesi), Gal Masrati (PhD – Tel Aviv Üniversitesi), Inbar Fish (PhD – Tel Aviv Üniversitesi), Jessica Rose (Doktora sonrası – İsrail Technion Teknoloji Enstitüsü), Ilana Vigonsky (PhD – Technion İsrail Teknoloji Enstitüsü), Adan Baloum (MD - Technion İsrail Teknoloji Enstitüsü), Daniel Zhitnitsky (PhD - Technion İsrail Teknoloji Enstitüsü).

Söyleşi: Kurumsal İletişim Ofisi