Japonya'dan Harvard'a Bilime Adanmış Bir Yolculuk: Uyku Araştırmalarında Çığır Açan Keşifler
Bize kendinizden biraz bahsedebilir misiniz?
Ben Mustafa Korkutata. Harvard Tıp Fakültesi Uyku Tıbbı ve Nöroloji Bölümü'nde uyku ve uyku hastalıkları üzerine araştırma üyesi olarak çalışıyorum.
Öncesinde, Japonya’nın Tsukuba Bilim Şehri'nde bulunan ve bilim dünyasında, özellikle uyku araştırmaları alanında prestijli bir yere sahip olan Tsukuba Üniversitesi Uluslararası Bütünleşik Uyku Tıbbı Enstitüsü (WPI-IIIS)'nde doktoramı tamamladım. Doktora sürecimde, uykusuzluk (insomnia) tedavisinde kullanılabilecek yeni bir sınıf uyku indükleyici molekülün keşfini gerçekleştirdim.
Son altı yıldır Harvard’da, uyku apnesine alternatif bir tedavi geliştirmeyi hedefleyen bir projenin yürütücülüğünü yapıyorum.
Bilimsel kariyerinize nasıl başladınız?
Türkiye'deki birçok öğrenci gibi ben de lise çağlarında bir meslek seçme sürecine girdim. O süreçte beni en çok heyecanlandıran şey her zaman bilim insanları ve onların yaptıkları çalışmalar oldu. Konferanslarına ve seminerlerine katılmak benim için büyük bir ilham kaynağıydı. Tam o dönemde, İnsan Genomu Projesi’nin tamamlanmak üzere olduğu haberlerini okudum ve bu süreç beni genetik bilimine yönlendirdi. Francis Crick’in “Tanrı’nın yaratılış alfabesini çözmek üzereyiz” sözünü duyduğumda büyük bir merak ve heyecan hissettim.
Türkiye’de bilimsel imkânların kısıtlı olması nedeniyle bu alandaki bilgi açığımı kapatabilmek için bilim dergilerini takip etmeye başladım. Özellikle TÜBİTAK’ın Bilim ve Teknik dergisi benim için önemli bir kaynaktı.
Bu süreçte, bilimin yalnızca bir bilgi birikimi değil, aynı zamanda bir üretkenlik süreci olduğunu da fark ettim. Nicholas Murray Butler’ın “Modern zamanlarda insanlar üç gruba ayrılır: Bir şeyler üretenler, üretilenleri izleyenler ve olup bitenden habersiz yaşayanlar” sözünü düşündüğümde, bilimin sadece öğrenilecek değil, aynı zamanda üretilecek bir alan olduğunu anladım. Gerçek bir bilim insanı olmak demek, insanlığın bilgi birikimine katkıda bulunmak ve insanlık yararına yeni keşifler yapmak demektir.
Ayrıca bilim, sadece bireysel bir çaba değil, insanlığın kolektif hafızasının bir parçasıdır. Bilim, bireyleri ve toplumları zamanın ötesine taşır. İnsanlığın ilerlemesi için yalnızca bilgiye sahip olmak yetmez; aynı zamanda bu bilgiyi ileriye taşıyacak yeni fikirler üretmek, onu geliştirmek ve başkalarına aktarmak gerekir. Bu yüzden bilimi sadece bir kariyer olarak değil, kalıcı bir etki bırakmanın en güçlü yollarından biri olarak görüyorum.
Bilim bir bayrak yarışıdır; her nesil, kendisinden önce üretilmiş bilgiyi devralır, üzerine eklemeler yapar ve sonraki nesillere devreder. Bizden önceki bilim insanlarının keşifleri bugün bizim çalışmalarımızın temelini oluşturuyor. Biz de yeni sorular sorarak, deneyler yaparak ve keşiflerde bulunarak bu mirası bir sonraki nesle bırakmalıyız. Bu yüzden bilim, bireysel değil, kolektif bir başarıdır ve geleceği şekillendirmenin en etkili yollarından biridir.
Peki, akademik kariyerinizi nasıl şekillendirdiniz?
Öncelikle, bilim dünyasında bir yer edinmek istediğime karar verdim. Paradan çok bilgiyi ön planda tutarak, insanlığa katkı sağlamanın peşine düştüm. Bu nedenle, üniversite seçiminde bilimsel anlamda en iyi eğitimi alabileceğim bir yer arıyordum.
Genetik bölümüne olan ilgime rağmen, puanım yetmediği için Hacettepe Üniversitesi Fizik Mühendisliği bölümüne girdim. Biyofizik ve genetik fiziği üzerine çalışmalar yapabileceğimi düşündüm; ancak lisans seviyesinde bunun mümkün olmadığını fark edince okulu bıraktım ve İstanbul’da Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümüne geçiş yaptım.
Burada bilim insanlarıyla daha fazla temas kurarak, seminerlere ve kongrelere katılarak kendime bir network oluşturmak için çalıştım. Çünkü bilim dünyasında ilerleyebilmek için doğru bağlantılara sahip olmanın önemini fark etmiştim.
İlk uluslararası deneyiminizde neler kazandınız?
Lisans eğitimimin üçüncü yılında, o zamana kadar biriktirdiğim tüm maddi birikimi kullanarak gerçekleştirdiğim Amerika’daki yaz stajı, bana bilimsel araştırma kültürüne dair önemli gözlemler edinme fırsatı sundu. Harvard ve MIT gibi prestijli kurumlarda araştırma ortamını doğrudan deneyimleme şansı, bilimsel düşünce biçiminin ülkeler arasındaki farklılıklarını anlamamda kritik bir rol oynadı.
Bu deneyimde dikkatimi çeken en belirgin farklardan biri, bilimsel merak ve sorgulayıcı yaklaşımın öğrenci düzeyinde nasıl şekillendiğiydi. Türkiye’de öğrenciler genellikle akademik otoritenin sunduğu bilgiyi doğrudan kabul etmeye eğilimliyken, Amerika’daki öğrenciler sistematik bir şekilde her bilgiyi sorgulama alışkanlığı geliştirmişti. Özellikle ders ortamlarında ve akademik kongrelerde, öğrencilerin sunulan her veri noktasına eleştirel bir perspektifle yaklaşarak yeni sorular üretmesi, bilimsel düşüncenin temel unsurlarından biri olarak öne çıkıyordu.
Bu deneyim, bilim üreten bireyler ile bilimi yalnızca takip edenler arasındaki temel ayrımın, soru sorma ve eleştirel düşünme alışkanlığında yattığını gösterdi. Türkiye’de eğitim sisteminde öğretim üyelerinin sunduğu bilgilerin genellikle doğrudan kabul edilmesi yaygın bir durumken, Amerika’daki akademik ortamda öğrenciler bilgiyi pasif bir şekilde almak yerine eksik noktalarını belirleyerek, üzerinde derinlemesine analiz yaparak ve alternatif hipotezler geliştirerek sürece aktif bir şekilde katılıyordu.
Bu bağlamda, bilimsel üretkenliği artırmanın en önemli yollarından birinin, öğrencileri soru sormaya teşvik eden, eleştirel düşünmeyi ödüllendiren ve bilimsel meraklarını besleyen bir akademik ekosistem inşa etmek olduğunu anladım.
Harvard ve MIT'deki çalışmanız sırasında sizi en çok etkileyen şey ne oldu?
Harvard ve MIT’deki araştırma ortamı benim için büyük bir farkındalık yarattı. En büyük fark, bilimsel düşünceye yaklaşım biçimleriydi. Türkiye’de öğrenciler genellikle derslerde ya da kongrelerde anlatılan bilgileri olduğu gibi kabul ederken, Amerika’daki öğrenciler her sunumdan yeni bir soru çıkarmaya odaklanıyordu.
Özellikle Harvard’daki konferanslarda, öğrencilerin nasıl düşündüğüne dikkat ettiğimde şunu fark ettim: Türkiye’de öğrenciler “Bu bilgiyi anladım mı?” diye düşünmeye eğilimliyken, Amerika’daki öğrenciler “Bu bilgiyi nasıl geliştirebiliriz?”, “Hangi noktalar eksik?”, “Buradan nasıl yeni bir hipotez çıkarabilirim?” gibi sorular soruyorlardı.
Bir diğer fark ise soru sorma cesaretiydi. Türkiye’de öğrenciler genellikle yanlış bir şey söylemekten çekinirken, Amerika’da öğrenciler “Yanlış olsa bile sormamın bir sakıncası yok, çünkü bu sayede yeni bir şey öğrenebilirim” düşüncesiyle hareket ediyordu. Üstelik burada soruların karmaşık veya derin olması da gerekmiyordu; bazen en basit görünen sorular bile önemli bilimsel tartışmalara yol açabiliyordu.
Harvard’daki bir kongrede şunu gözlemledim: Katılımcılar sunumları sadece bilgi almak için değil, “Buradan nasıl yeni bir soru çıkarabilirim?” bakış açısıyla izliyordu. Oysa Türkiye’de çoğu öğrenci, sunumları daha çok “Bunu ezberlemem lazım” şeklinde değerlendiriyordu.
Bilimde ilerleyebilmek için bilgiyi sadece almak değil, ona meydan okumak ve sorgulamak gerekiyor. Amerika’daki öğrencilerin bu sorgulayıcı yaklaşımı, onların bilimde daha üretken ve yaratıcı olmalarını sağlıyor. Türkiye’de de öğrencilerin basit soru sormaktan korkmadan, her bilgiyi sorgulamaya ve eleştirel düşünmeye teşvik edilmeleri gerektiğini düşünüyorum.
Peki, Japonya’ya daki öğreniminiz nasıl başladı?
Türkiye’de iyi bir üniversitede kabul edildiğim yüksek lisans programına kaydımı, dil belgemin kayıt gününe yetişmemesi gibi bürokratik nedenlerle tamamlayamadım. O dönemde, Avrupa ve Amerika’daki başvuru tarihlerinin de geçtiğini fark ettim ve büyük bir belirsizlik içine düştüm.
Tam bu sırada, Japonya’da eğitim alan bir arkadaşım bana ulaştı ve ülkedeki bilim politikaları hakkında bilgi verdi. Japon hükümeti, bilime ciddi yatırımlar yapıyor ve uluslararası öğrencileri destekleyen özel programlar oluşturuyordu.
Japonya’da, yüksek lisansa ve doktoraya aynı anda devam edebileceğim Tsukuba Üniversitesi'nde İnsan Biyolojisi üzerine bütünleşik doktora programını buldum. Üstelik Japonlar, dil belgesi gibi formaliteleri kayıt aşamasında zorunlu tutmuyordu. “Bilime olan isteğin ve öğrenme açlığın önemli, dil belgen sadece programdan mezun olman için gerekli; dilediğin zaman dil belgeni onaylatabilirsin” gibi bir yaklaşımları vardı. Bu benim için çok şaşırtıcıydı ve aynı zamanda olaylara ne kadar insan merkezli yaklaştıklarını görmek açısından büyük bir hayranlık uyandırdı.
Tsukuba Üniversitesi’nin de içinde bulunduğu Tsukuba Bilim Şehri, tam anlamıyla bir bilim üssüydü. Tokyo’ya yakın, içinde 70’ten fazla araştırma enstitüsü barındıran ve nüfusunun büyük çoğunluğu akademisyenler ile araştırmacılardan oluşan bir yerdi. Japon hükümeti burada bilime büyük bütçeler ayırıyor, araştırmalara ve öğrencilere finansal destek sağlıyordu.
Japonya’daki akademik sistemin farkları nelerdi?
Japonya’daki sistem tamamen üretkenlik üzerine kuruluydu. Örneğin, bizde öğrenciler genellikle evlerinde çalışır ve sınavlara hazırlanırken, Japonya’da öğrenciler günlerinin büyük bir kısmını laboratuvarlarda ve kütüphanelerde geçiriyordu. Ev ise sadece uyumak ve dinlenmek içindi.
İlk başlarda bu sisteme alışkın olmadığım için zorluk çektim; çünkü zaman zaman kendimi sosyal olarak izole hissettiğim anlar oldu. Ancak, Hintli bir doktora öğrencisi bana “Eğer burada başarılı olmak istiyorsan kendini her an meşgul tutmalısın, boş vakit geçirmemelisin” dedi. Gerçekten de burada boş kalırsan yalnızlık hissi seni alt edebilirdi. Bu yüzden ben de kendimi laboratuvar çalışmaları ve bilimsel projelere adadım.
Bir diğer fark ise, burada yüksek lisans ve doktora seviyesinde derslerin çoğunda sınav olmamasıydı. Bunun yerine öğrenciler, haftalık ya da dönemlik ödevlerle değerlendiriliyordu. Devam zorunluluğu ise büyük önem taşıyordu. Bir derse mazeretsiz olarak bir kez daha katılmadığınızda, doğrudan notunuz düşüyordu.
Japonya’daki araştırmalarınızdan bahseder misiniz?
Japonya’da özellikle uyku düzeni ve bozukluklarıyla ilgili mekanizmaları inceledim. Adenosine A2A reseptörleri üzerine yapılan araştırmalar, bu reseptörün uyku düzenlemesinde önemli bir rol oynadığını gösteriyor.
Uyku-uyanıklık döngüsünde beyindeki adenozin sistemi ve Adenosine A2A reseptörleri kritik roller üstlenmektedir. Bu reseptör, adenozin seviyelerindeki değişimlere duyarlıdır ve bireylerin uyku derinliği ile süresi üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olabilir.
Adenosine A2A reseptörleri, merkezi sinir sistemi, bağışıklık sistemi ve kardiyovasküler sistem gibi birçok fizyolojik süreçte önemli roller oynayan bir reseptör grubudur. Klasik agonist ve antagonistlerin yerine allosterik modülatörlerin kullanılması, istenmeyen yan etkileri azaltabilir ve reseptör aktivitesini daha seçici bir şekilde düzenleyebilir. Bu nedenle, Adenosine A2A reseptörlerinin allosterik modülasyonu, nörolojik hastalıklar, uyku bozuklukları ve inflamasyon gibi birçok rahatsızlık için yeni bir tedavi stratejisi olarak büyük bir potansiyele sahiptir.
Adenosine A2A reseptörlerinin allosterik modülasyonunu ölçmek için hangi yöntemleri kullandınız?
Araştırmada, Adenosine A2A reseptörlerinin aktivasyonunu belirlemek için cAMP (siklik adenozin monofosfat) ölçümleri yapıldı. cAMP, hücre içi sinyal iletiminde kritik bir rol oynayan bir moleküldür ve Adenosine A2A reseptörlerinin uyarılması durumunda hücre içinde üretimi artar.
A2A reseptörlerinin aktifleşmesiyle hücre içindeki artan cAMP miktarını ölçmek için FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) tabanlı immünolojik analiz yöntemi kullandık.
Yapılan deneylerde hangi hücre sistemleri kullandınız?
Adenosine A2A reseptörlerinin allosterik modülasyonunu anlamak için Çin Hamsteri Yumurtalık (CHO) hücreleri kullandık. Bu hücreler, Adenosine A2A reseptörlerini eksprese eden ve etmeyen olmak üzere iki farklı grup halinde düzenledik. Böylece, Adenosine A2A reseptörlerinin aktivasyonuna doğrudan bağlı olarak cAMP seviyelerindeki değişimler gözlemledik.
Bu ölçümler ne gibi sonuçlar verdi?
Yaptığımız deneylerde, Adenosine A2A reseptörlerinin allosterik modülatörlerinin cAMP seviyelerini artırdığı veya azalttığı gözlemledik. Örneğin, A2AR PAM-1 (pozitif allosterik modülatör), yalnızca Adenosine A2A reseptörlerini eksprese eden CHO hücrelerinde cAMP seviyesini artırırken, Adenosine A2A reseptör ekspresyonu olmayan hücrelerde böyle bir artış gözlemlemedik.
Ayrıca, A2AR PAM-1'in yalnızca adenozin varlığında aktivite gösterdiğini, ancak tek başına bir etki yaratmadığını tespit ettik. Bu bulgularla, allosterik modülasyonun yalnızca doğal ligand varlığında etkili olduğunu kanıtladık.
Farelerde yaptığınız deneyler nasıl sonuçlar elde ettiniz?
Çalışmalarımızda, genetik olarak değiştirilmiş fare modelleri kullandık. Adenosine A2A Receptor (A2AR) knockout (A2AR-KO) fareler, reseptörün yokluğunun fizyolojik ve davranışsal etkilerini anlamamızı sağladı. A2AR-KO ve A2AR eksprese eden farelerde keşfettiğimiz allosterik düzenleyici molekülü test ettik.
A2A reseptörlerini eksprese eden farelerde, allosterik düzenleyicimizin endojen adenozinler ile birlikte yavaş dalga uykusunu (SWS) artırdığını ve uykunun daha derin hale geldiğini gösterdik. Bu bulgu, keşfettiğimiz allosterik düzenleyicinin merkezi sinir sisteminde uyku artırıcı özelliğinin tamamen A2A reseptörlerine bağlı olduğunu kanıtladı.
Japonya’daki araştırmalarınız sırasında yaşadığınız en büyük zorluklar neler oldu?
Japonya’daki akademik sistem, ilk yurt dışı tecrübem olan Amerika’dakinden oldukça farklıydı. Burada araştırma süreci daha bireysel ilerliyordu. Harvard’da daha interaktif bir araştırma ortamı vardı ve herkes fikirlerini rahatlıkla paylaşabiliyordu. Japonya’da ise öğrencilerin ve araştırmacıların daha bireysel ve disiplinli çalıştığını gözlemledim.
Ayrıca, Japonya’da bilim insanları laboratuvarda çok uzun saatler geçiriyordu. Zamanla ben de Japon çalışma kültürüne adapte oldum ve çalışma süremi laboratuvarlarda veya kütüphanelerde geçirerek daha verimli hale getirdim.
Dil bariyeri de başlangıçta büyük bir zorluktu. Her ne kadar İngilizce akademik dil olarak kullanılsa da, laboratuvarda zaman zaman Japonca terimler ve literatürle karşılaşmak zor olabiliyordu. Ancak bu tür zorluklar, bana yeni bir kültürü anlamak ve farklı çalışma yöntemlerine adapte olmak konusunda büyük bir deneyim kazandırdı.
Harvard’daki araştırmalarınızda hangi konuya odaklanıyorsunuz?
Harvard Tıp Fakültesi Uyku Tıbbı ve Nöroloji Bölümü'nde yürüttüğüm araştırmalarda, merkezi sinir sisteminde vücuttan gelen acil durum sinyallerinin uğradığı istasyonlardan biri olan beyin kökünde bulunan parabrachial kompleksindeki Calca/CGRP eksprese eden nöronların bağlantılarını incelemeye odaklandım.
Bu nöronlar, ağrı, hiperkapni (karbondioksit birikimi) ve mide bulantısı gibi tehdit edici uyaranlara yanıt vermede kritik bir rol oynuyor. Ancak, bu nöronlara gelen girdilerin tam olarak nasıl düzenlendiği halen bilinmiyordu. Çalışmamız, bu nöronları doğrudan etkileyen beyin bölgelerini haritalandırmayı ve sinaptik bağlantıları detaylandırmayı hedefliyordu.
Bu çalışmalarınızın en önemli bulguları neler?
Parabrachial nucleus (PB)’deki Calca/CGRP eksprese eden nöronlar, başta amigdala ve bed nucleus of the stria terminalis (BST) olmak üzere birçok beyin bölgesinden yoğun projeksiyonlar alıyor. Yaptığımız çalışmalarda, ağrı ve hiperkapni ile ilişkili sinyallerin bu nöronlar tarafından işlendiğini ve uyarıcı (eksitatör) girdilerin insular korteks, infralimbik korteks ve hipotalamus gibi bölgelerden geldiğini gözlemledik.
GABAerjik inhibitör girdilerin, merkezi amigdala (CeA), bed nucleus of the stria terminalis ve periaqueductal gray (PAG) gibi bölgelerden kaynaklandığını tespit ettik. Optogenetik deneylerimiz, amigdala kaynaklı GABAerjik projeksiyonların, PB’deki Calca/CGRP nöronlarını doğrudan inhibe ettiğini ortaya koydu.
Bulduğumuz bu bulguların, uyku apnesi, ağrı tedavisi ve solunum hastalıkları gibi rahatsızlıkların tedavisinde önemli gelişmelere öncülük edeceğini umuyoruz.
Son olarak, bilim yolunda ilerlemek isteyen gençlere ne tavsiye edersiniz?
Bilime olan ilgilerini hiçbir zaman kaybetmemelerini öneririm. Bilim, sadece laboratuvarlarda değil, her yerde öğrenilebilir. Önemli olan, sorgulama alışkanlığı kazanmaktır. Türkiye’de öğrenciler genellikle ezberci bir eğitim sisteminden geçtikleri ve yeterince cesaretlendirici teşvikler almadıkları için bilimsel meraklarını kaybedebiliyorlar. Oysa bir bilim öğrencisi için en değerli şey, merakını her zaman taze tutabilmesidir.
Bilimde ilerlemek isteyen gençler için en kritik noktalardan biri de deney yapma sürecini iyi yönetmek ve en ince ayrıntısına kadar notlar tutmaktır. Bir bilim insanı, bugün yaptığı deneyi ve öğrendiği tekniği, 60 yıl sonra bile tuttuğu notlara bakarak aynı şekilde tekrarlayabilmelidir. Bilim insanı, sadece deney yapan biri değil, aynı zamanda deneylerini sistematik bir şekilde analiz eden ve kaydeden kişidir. Çoğu zaman büyük keşifler, deney sırasında gözden kaçan küçük bir detayın fark edilmesiyle gerçekleşir. Bu yüzden not tutma alışkanlığı geliştirmek, bilimsel çalışmaların verimliliğini artırır ve hata payını minimize eder.
Örneğin, Harvard ve Japonya’daki çalışmalarımda öğrendiğim en önemli şeylerden biri, deney süreçlerini ve sonuçlarını en ince ayrıntısına kadar sistematik bir şekilde kaydetmenin ve sürekli analiz etmenin önemiydi. Düzenli tutulan bir laboratuvar defteri, hangi hipotezlerin çalıştığını ve hangi faktörlerin deney sonuçlarını etkileyebileceğini anlamanızı sağlar. Ayrıca, önceden yapılmış deneylere geri dönerek hataları tespit edebilmek ve yeni sorular türetebilmek, bilimde ilerlemenin temel taşlarından biridir.
Yurt dışı deneyimi kazanmak isteyen bilim öğrencileri için Japonya gibi alternatif ülkeleri de araştırmalarını öneririm. Bilim sadece Batı’da değil, Doğu’da da büyük ilerlemeler kaydediyor. Önemli olan, nerede olursanız olun, sorgulamaya, üretmeye ve öğrenmeye devam etmektir. Bu yolda, varacağınız noktadan çok, yol üzerinde büyük küçük demeden üretim içinde olmanız önemlidir. Unutulmamalıdır ki, çok iyi yerlerde olup üretimsel verimliliği olmayan bir araştırmacıdansa, mütevazı olanaklarla aktif bir üretim içerisinde olan bir araştırmacı bilimsel anlamda daha değerlidir. Ayrıca, çoğu zaman aktif bir bilimsel üretim, size araştırmacı gözüyle bakıp, değer veren etkili bir ekip işidir. Nerede olduğunuzdan bağımsız olarak böyle bir ekibin içerisindeyseniz, bunun bilimsel anlamda ve araştırma kariyeriniz açısından çok kıymetli olduğunun farkında olmalısınız.
Zihninizi ilgi alanlarınızla meşgul tutarak, üreterek beslemeli ve geliştirmeniz gerekir. Zihninizi köreltecek, size faydası olmayacak negatif kişilerden, olaylardan, ortamlardan ve düşüncelerden kendinizi soyutlamanız önemlidir. Bilim öğrencisi, yalnızca bilgi tüketen değil, onu sorgulayan, üreten ve paylaşan kişidir.
Bu güzel söyleşi ve vakit ayırdığınız için çok teşekkür ederim.
Dilerim, bu söyleşi okuyucularınıza faydalı fikirler sunar ve ilham verir. Beni davet edip blogunuzda ağırladığınız için tekrar teşekkür ederim.
Referans:
1. Korkutata, M., Agrawal, L., & Lazarus, M. (2022). Allosteric modulation of Adenosine A2A receptors as a new therapeutic avenue. International Journal of Molecular Sciences, 23(4), 2101.
2. Korkutata, M., De Luca, R., Fitzgerald, B., Khanday, M. A., Arrigoni, E., & Scammell, T. E. (2025). Afferent Projections to the Calca/CGRP‐Expressing Parabrachial Neurons in Mice. Journal of Comparative Neurology, 533(1), e70018.