Edmond H. Fischer kimdir?

Edmond H. Fischer kimdir sorusunu genellikle modern kimya ile ilgilenen arkadaşlar merak ediyor.Kendisi modern biyokimyanın en büyük isimlerinden biri.

O, hücrelerin içindeki görünmez dünyada, proteinlerin bir anahtar gibi açılıp kapandığı bir mekanizmayı keşfeden Nobel Ödüllü bilim insanıdır. Bu keşif, bugün diyabetten kansere, Alzheimer’dan bağışıklık hastalıklarına kadar onlarca ölümcül hastalığın anlaşılmasını ve tedavi edilmesini mümkün kılmıştır. Fischer olmasaydı, hücrelerin nasıl düşündüğünü, nasıl karar verdiğini ve nasıl hatırladığını asla bilemezdik.

Edmond H. Fischer Biyografisi

Edmond H. Fischer, İsviçre kökenli Amerikalı bir biyokimyagerdir. Onun adı, özellikle Edwin G. Krebs ile birlikte yaptığı “tersinir protein fosforilasyonu” keşfiyle anılır. Bu keşif, 1992 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görülmüştür. Peki bu keşif neden bu kadar önemlidir? Çünkü Fischer ve Krebs, vücudumuzdaki hücrelerin birbirleriyle nasıl iletişim kurduğunu, çevrelerindeki değişikliklere nasıl tepki verdiğini ve enerjiyi nasıl yönettiğini açıklayan evrensel bir dili ortaya çıkarmışlardır.

1920 yılının Nisan ayında, o dönemde uluslararası ticaretin kalbi olan Şanghay’da dünyaya geldi. Babası bir avukat ve girişimciydi, annesi ise ev hanımıydı. Aile, İsviçre’nin Vaud kantonundan göç etmişti ve Doğu’nun egzotik atmosferiyle Batı’nın disiplinli kültürü arasında bir yaşam sürüyordu. Küçük Edmond, daha üç yaşındayken babasını kaybetti. Bu ani kayıp, ailenin hayatını kökünden değiştirdi. Annesi, iki çocuğunu alarak İsviçre’ye, Cenevre’ye döndü. İşte burada, küçük bir çocuğun gözleri önünde farklı bir dünya açıldı. Alpler’in eteklerindeki bu şehir, doğa bilimlerine olan ilgisini ateşledi. Okul yıllarında kimyaya karşı özel bir yetenek gösterdi. Öğretmenleri, onun deney tüplerindeki renk değişimlerini izlerken gözlerinin parladığını anlatır. Lise yıllarında kimya ders kitaplarını adeta yuttu. Evinde basit deneyler yapacak kadar meraklıydı. Bu merak, onun kaderini belirleyecekti.

Fischer’in eğitim hayatı, tamamen Cenevre şehrine bağlı olarak şekillendi. Lise eğitimini Cenevre Koleji’nde tamamladıktan sonra, doğal olarak Cenevre Üniversitesi’ne kaydoldu. Kimya bölümünde lisans eğitimi aldı ve 1947 yılında mezun oldu. Ancak onun için asıl macera, doktora çalışmalarıyla başladı. Doktora danışmanı Profesör Kurt Heinrich Meyer, ona oldukça ilginç bir konu vermişti: nişasta ve glikojenin yapısı. Bu konu, Fischer’in daha sonraki büyük keşfinin tohumlarını taşıyordu. 1951 yılında doktorasını tamamladı ve tezini “α-Amilaz Enziminin Mekanizması” üzerine yazdı. Doktoradan hemen sonra bir karar vermesi gerekiyordu: Avrupa’da kalmak mı yoksa Amerika’ya gitmek mi? O dönemde Avrupa, İkinci Dünya Savaşı’nın yaralarını sarıyordu ve bilimsel araştırmalar için kaynaklar kısıtlıydı. Amerika ise bilimde yeni bir çağ açıyordu. Fischer, Amerika’yı seçti.

Fischer, 1953 yılında hayatının en önemli kararlarından birini vererek Washington Üniversitesi’ne (Seattle) yerleşti. Burası, onun sadece bir iş bulduğu bir yer değil, aynı zamanda bilimsel bir yuva bulduğu yerdi. Üniversitenin Biyokimya Bölümü’nde asistan profesör olarak başladı. 1961 yılında profesörlüğe yükseldi ve bu unvanı 1990 yılındaki emekliliğine kadar korudu. Emekli olduktan sonra da Fahri Profesör olarak çalışmalarına devam etti. Seattle yılları, onun en verimli dönemiydi. Laboratuvarının kapıları her zaman açıktı. Genç araştırmacılar, dünyanın dört bir yanından onunla çalışmak için Seattle’a akın ediyordu. Fischer, hiçbir zaman büyük ve kalabalık bir ekip kurmadı; aksine küçük, odaklanmış ve disiplinler arası bir grubu tercih etti. Ona göre bilim, büyük bütçelerle değil, doğru soruları sormakla yapılırdı.

Edmond H. Fischer ve Edwin G. Krebs

Edmond H. Fischer ve Edwin G. Krebs’in hikayesi, bilim dünyasının en verimli iş birliklerinden biridir. İkili, 1953 yılında Washington Üniversitesi’nde tanıştı. Krebs, o sırada daha yeni işe başlamıştı ve Fischer ile aynı binada çalışıyordu. İkisinin de ortak bir ilgisi vardı: enzimler. Özellikle glikojen fosforilaz adlı bir enzim, ikisinin de kafasını kurcalıyordu. Bu enzim, karaciğerde depolanan glikojenin, kana glikoz olarak salınmasını sağlıyordu. Ancak bu enzimin nasıl açılıp kapandığı bir muammaydı. Fischer ve Krebs, birlikte çalışmaya karar verdiler. İlk başlarda çok basit bir hipotezleri vardı: belki de enzim, bir kofaktör sayesinde aktifleşiyordu. Ancak yaptıkları deneyler, bekledikleri sonucu vermedi. Tam tersine, çok daha ilginç bir şey keşfettiler. Enzime bir fosfat grubu eklendiğinde aktif, çıkarıldığında ise pasif hale geliyordu. Bu, o zamana kadar bilinen hiçbir enzim düzenleme mekanizmasına benzemiyordu.

Tersinir Protein Fosforilasyonu

Tersinir protein fosforilasyonu, bir moleküler anahtar gibi düşünülebilir. Hücrelerimiz, bir proteine fosfat grubu ekleyerek (fosforilasyon) veya çıkararak (defosforilasyon) o proteinin işlevini anında değiştirebilir. Bu mekanizma sayesinde hücreler, çevrelerindeki değişikliklere saniyeler içinde tepki verebilir. Örneğin, bir kas hücresine “kasıl” sinyali geldiğinde, bir dizi fosforilasyon reaksiyonu başlar ve kas kasılır. Ya da bir pankreas hücresi, kan şekerinin yükseldiğini algıladığında, fosforilasyon yoluyla insülin salgılamaya başlar. Fischer ve Krebs’in keşfinden önce bilim insanları, hücrelerin bu kadar hızlı ve esnek tepkileri nasıl verdiğini anlayamıyordu. Bugün biliyoruz ki, vücudumuzdaki proteinlerin en az üçte biri fosforilasyonla düzenlenmektedir. Bu mekanizmanın bozulması, kanser, diyabet, inflamatuvar hastalıklar ve nörodejeneratif hastalıklar gibi yüzlerce hastalığın temelindedir. Hatta bugün kullanılan ilaçların önemli bir kısmı, doğrudan ya da dolaylı olarak fosforilasyon mekanizmalarını hedef alır.

Edmond H. Fischer Ödülleri

Fischer’in ödül koleksiyonu, onun bilime olan katkısının evrensel olarak kabul gördüğünü gösterir. İşte kazandığı en prestijli ödüller:

• Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü (1992):Fischer ve Krebs, “tersinir protein fosforilasyonunun biyolojik düzenlemedeki rolünü keşfettikleri” için bu ödüle layık görüldüler.
• Lasker Temel Tıbbi Araştırma Ödülü (1989):Nobel’in habercisi olarak kabul edilen bu ödül, Fischer’in keşfinin tıp dünyasındaki önemini tescil etti.
• Welch Kimya Ödülü (1991):Kimya alanındaki en saygın ödüllerden biridir.
• ABD Ulusal Bilim Madalyası (1991):ABD’nin bilime verdiği en yüksek sivil onurdur.
• Gairdner Vakfı Uluslararası Ödülü (1987):Tıp araştırmalarındaki üstün başarıları takdir eder.

Nobel Ödülü’nü kazandığında 72 yaşındaydı. Stockholm’de yaptığı konuşmada, “Bugün burada duruyorsam, bu sadece benim başarım değil,” dedi. “Edwin Krebs olmadan, arkadaşlarım ve öğrencilerim olmadan bu mümkün olmazdı.” Bu alçakgönüllülük, onun karakterinin bir yansımasıydı.

Edmond H. Fischer’in Bilime En Büyük Katkısı

Fischer’in en büyük katkısı, yalnızca bir mekanizma keşfetmek değil, bu mekanizmanın evrensel olduğunu kanıtlamaktı. Glikojen fosforilaz üzerinde başladıkları çalışmaları, zamanla diğer enzimlere ve proteinlere genişlettiler. Her seferinde aynı prensiple karşılaştılar: fosforilasyon, hücrenin her köşesinde, her işlevinde kullanılan bir düzenleme diliydi. Bu keşif, moleküler biyolojide yeni bir alt disiplinin doğmasına yol açtı: sinyal iletimi araştırmaları. Bugün, dünyanın dört bir yanında binlerce bilim insanı, sinyal iletim yollarını araştırmakta ve bu yollardaki aksaklıkların nasıl hastalığa yol açtığını anlamaya çalışmaktadır. Ayrıca, Fischer’in keşfi sayesinde, kanser hücrelerinin kontrolsüz bölünmesini durduran kinaz inhibitörü ilaçlar geliştirilmiştir. Bu ilaçlar, özellikle lösemi ve akciğer kanseri tedavisinde devrim yaratmıştır.

Fischer, sadece bir araştırmacı değil, aynı zamanda bir eğitimciydi. Onun laboratuvarından geçen yüzlerce genç bilim insanı, bugün dünyanın en iyi üniversitelerinde profesör olarak görev yapmaktadır. Fischer, öğrencilerine asla emir vermez, onlarla eşit bir şekilde tartışırdı. Bir sorun olduğunda, “Ne düşünüyorsun?” diye sorardı önce. Bu yaklaşım, öğrencilerinin kendi ayakları üzerinde durmasını sağlardı. Bir keresinde bir öğrencisine şöyle demişti: “Başarısız bir deney, başarısız bir bilim insanı değildir. Başarısız bir deney, yeni bir sorudur.” Onun için bilim, ezberlenmiş cevaplar değil, doğru sorularla ilgiliydi. Laboratuvar toplantılarında her zaman en sessiz kişinin fikrini alırdı, çünkü en iyi fikirlerin bazen en az konuşanlardan çıktığına inanırdı.

Edmond H. Fischer’in Kişisel Özellikleri

Fischer’i tanıyan herkes, onun olağanüstü alçakgönüllülüğünden bahseder. Nobel Ödülü’nü kazandıktan sonra bile üniversitedeki aynı küçük odasında çalışmaya devam etti. Yeni bir araba almak yerine onlarca yıl aynı aracı kullandı. İsviçre’den getirdiği alışkanlıklarla, dakik ve disiplinliydi. Bilim dışında en büyük iki tutkusu müzik ve doğaydı. Klasik müzik dinlemekten büyük keyif alırdı, özellikle Bach ve Mozart onun vazgeçilmezleriydi. Ayrıca iyi bir piyano çalardı. Doğa yürüyüşleri, onun için yenilenmenin bir yoluydu. Seattle’ın yağmurlu havasında bile hafta sonları ormanlarda saatlerce yürürdü. Fotoğrafçılıkla da ilgilenirdi; çektiği doğa fotoğraflarını arkadaşlarına hediye ederdi. Yemek yapmayı severdi ve özellikle İsviçre usulü peynir fondüsü konusunda iddialıydı.

Edmond H. Fischer, 27 Ağustos 2021 tarihinde, 101 yaşında Seattle’daki evinde hayata gözlerini yumdu. Ölümüne kadar bilimle iç içe yaşadı. Yaşamının son yıllarında bile, genç araştırmacılardan gelen e-postaları yanıtlıyor, onlara cesaret veriyordu. Washington Üniversitesi, onun anısına her yıl “Edmond H. Fischer Anma Konferansı” düzenlemektedir. Ayrıca Cenevre Üniversitesi’nde onun adını taşıyan bir araştırma fonu bulunmaktadır. Fischer’in mirası, yalnızca bilimsel keşiflerden ibaret değildir. O, aynı zamanda nasıl iyi bir bilim insanı, iyi bir öğretmen ve iyi bir insan olunacağını göstermiştir. Onun hayatı, bilimin sadece laboratuvarlarda değil, aynı zamanda dostluklarla, paylaşımlarla ve merakla yapıldığını kanıtlamıştır.

Edmond H. Fischer’in Keşfi

Fischer ve Krebs’in keşfi, modern tıbbın ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Bugün, kinaz inhibitörleri adı verilen ilaçlar, kanser tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Gleevec (imatinib), bu alandaki en başarılı örneklerden biridir ve kronik miyeloid lösemiyi ölümcül bir hastalıktan yönetilebilir bir duruma dönüştürmüştür. Ayrıca, romatoid artrit, sedef hastalığı ve organ nakli reddi gibi durumlarda kullanılan ilaçların bir kısmı da fosforilasyon mekanizmalarını hedef almaktadır. Alzheimer hastalığı üzerine çalışan bilim insanları, tau proteininin anormal fosforilasyonunun hastalığın ilerlemesindeki rolünü araştırmaktadır. Diyabet araştırmalarında ise insülin reseptörünün fosforilasyonu, kan şekerinin nasıl düzenlendiğini anlamanın anahtarıdır. Kısacası, Fischer’in 1950’lerde bir merakla başladığı yolculuk, bugün milyonlarca insanın hayatını kurtaran tedavilere dönüşmüştür.

Kaynakça

• Nobel Vakfı. (1992). Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü 1992 – Edmond H. Fischer. org.
• Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi. (2021). Edmond H. Fischer (1920-2021) Anma Sayfası. UW Medicine.
• Lasker Vakfı. (1989). 1989 Lasker Temel Tıbbi Araştırma Ödülü. org.
• ABD Ulusal Bilim Madalyası. (1991). Edmond H. Fischer Profili. National Science Foundation.
• Fischer, E.H. & Krebs, E.G. (1955). “Conversion of Phosphorylase b to Phosphorylase a in Muscle Extracts.” Journal of Biological Chemistry, 216(1), 121-132.
• Gairdner Vakfı. (1987). Edmond H. Fischer – Gairdner Ödülü. org.
• The Welch Vakfı. (1991). Welch Ödülü – Edmond H. Fischer. org.