Magnum Opus

PROFESYONEL
Magnum
Opus
Tıp, biyoloji ve elektronik
mühendisliğinin birleşimi muhteşem
sonuçlar veriyor.
Asistan Profesör Utkan
Demirci son beş yılda 42
Türk araştırmacının çalıştığı
(şu anda dokuz) “Küçük
Türkiye”si BAMM Labs’ın
yükselişinin keyfini sürüyor.
90
|
forbes ARALIK, 2013
A
sistan Profesör Utkan Demirci henüz 36 yaşında. Öğretmen bir babanın oğlu, Ankara
doğumlu ve Kadıköy Anadolu Lisesi mezunu... Sonrası tek kelimeyle inanılmaz. Üniversite sınavında ilk 100 sayesinde gelen Milli
Eğitim Bakanlığı yurtdışı bursuyla ABD’ye (Michigan Üniversitesi elektrik - elektronik mühendisliği) gidiş, ardından
Standford’da iki yüksek lisans derecesi ve doktora, Harvard
Üniversitesi’nde tıp eğitimi...
Bugün MIT ve Harvard Üniversitesi’nin desteklediği
BAMM Labs’ın (Bio-Acoustic Mems In Medicine Laboratories) kurucusu ve erken teşhis teknolojileri geliştiren DxNow
isimli bir şirketin kurucu ortağı. 2005’te yarıiletken çiplerin maliyetlerini yüzde 95 azaltan bir teknoloji geliştirdi.
2007’de, o güne kadar tıp ile uzaktan yakından alakası olmayan bir öğrenci olarak Harvard’daki altıncı ayında laboratuvar ortamında 100 bin dolarlık cihazların yapabildiği HIV
testini, maliyeti bin doları geçmeyen taşınabilir bir cihazla
mekan bağımsız hale getirdi. 2008’de cep telefonun yumurtalık kanserinin erken teşhisinde kullanılabilmesine olanak
sağlayan bir buluş yaptı. 2012’de epilepsi hastalarının kandaki ilaç miktarının ne seviyede
olduğunu anında ve sürekli ölçebilecekleri bir
test yöntemi geliştirdi. Şimdilerde ise -DxNow
çatısı altında- periton diyalizi hastalarının enfeksiyon sorununa çözüm olacak bir test yöntemini piyasaya sürmeye hazırlanıyor.
Ona atfedilen önemi son altı senede aldığı
ödüller daha net anlatıyor: 2007’de MIT Teknoloji Dergisi’nin “35 Yaşın Altındaki Biyoteknolojinin Geleceğini Etkileyen En Başarılı
35 Yenilikçi” listesine girdi. 2009’da Junior
Chamber International tarafından “Dünyanın En Başarılı 10 Genç İnsanı” arasında
gösterildi. Geçen sene Amerikan Ulusal Bilim
Akademisi’nden “Kariyer Ödülü”nü aldı. Bu
listede tam 21 ödül daha var. Son olarak Brigham and Women Hospital’ın (BWH) “BRight
Futures” ödülünü kazandı.
Utkan Demirci tıp, biyoloji ve mühendislik
bilgisine sahip nadir biliminsanlarından biri.
Laboratuvarı biyoyazılım, biyomalzeme, mikro
damlacık teknolojisi gibi bilim dünyasının yeni
yükselen alanlarının merkezinde geziniyor.
“Çalışmalarım temelde erken tanı mantığına
dayanıyor” diyor, “İnsanların hastalıklarını
henüz oluşmadan ya da kronik hale gelmeden
kontrol edebileceği teknolojilere odaklanıyorum. Aynı zamanda ucuz ulaşabilecekleri...”
2006’da henüz 29 yaşındayken asistan profesör olan Demirci, dikkatleri ilk kez 2004’te
Stanford Üniversitesi’nde, doktora tezinin okulun girişimcilik yarışmasında birinci olmasıyla
çekti. Ses dalgalarını kullanarak küçük damlalar
oluşturmak olarak tanımlanan “mikro damlacık teknolojisi”ni baz alan tezinde yarı iletken
çiplerin üretim maliyetini yüzde 95 azaltabileceğini savunmuştu. Yarı iletken çiplerin yüzeyleri çok hassas polimerlerle kaplanır. Ama bu
polimerler pahalı. “Artık bu alanı takip etmiyorum ama çiplerin daha ucuza üretebileceğini
ortaya koymuştum” diyor. Bu fikir, 2004’te
Singapur’daki Dünya Start-up Yarışması’nda
yine birincilik aldı.
Doktorası bittiğinde bu birincilikler ona
umut vadeden bir iş kurma imkanı yaratmış;
Intel’den iş teklifi almış ve Harvard Üniversitesi
tıp fakültesinde doktora üstü çalışma yapma
imkanı doğmuştu. “Harvard”, tıp ve biyoloji
bilgisi gerektiren ama Demirci’de mevcut olmayan bir alanda eğitime devam etmek anlamı-
na geliyordu. Üstelik doktora üstü olduğu için
Boston gibi pahalı bir şehirde ancak geçimini
sağlamasına yetecek bir maaş sunuyordu. Sadece başarılı olursa akademide kalma ihtimali
olan bir fırsattı. Demirci, Harvard’ta tıp eğitimini seçti: “Neden iş kurmadım hala bilmiyorum, hep merak edeceğim ne olabileceğini...
Ama o dönem herkes tarafından en kötü görünen seçeneği tercih ettim. Ama bence stratejik
bir riskti ve sanırım haklı çıktım.”
Gerçekten de Harvard Üniversitesi ve tıp
ona yeni kapılar açmış görünüyor. Fakültedeki
altıncı ayında HIV testlerini özellikle Afrika
gibi yoksul ülkeler için ucuz ve kolay hale getiren bir teknoloji
geliştirdi. HIV testleri
laboratuvarlarda 100
bin dolarlık cihazlarla
yapılıyor ve tanesi 50
dolara geliyor. Ancak
Afrika gibi imkanların
ve ekipmanın olmadığı yerlerde bu testi
yapabilmek güç.
HIV testlerinde
kandan belli hücreler
seçiliyor ve sayım
yapılıyor. Demirci,
basit bir plastik çiple
bu hücreleri ayrıştırdı. “Sayma işi mühendislik bilgisi sayesinde
elektrik alanları kullanılarak kolayca çözüldü.
Hücreleri de antikorlarına bakarak ayrıştırabildik. Üstelik çok ucuza” diyor. Bu çözümde
plastik çiplerin maliyeti 10 sent, çipin takılıp
okunduğu cihazın maliyeti ise yaklaşık bin dolar. “Burada önemli olan tıraş bıçağı mantığını
yakalamamız. Jilet gibi ucuz ve kolay değiştirilebilir oldu” diyor Demirci. Yöntem küresel
sağlık uygulaması kapsamında olduğu için
patenti üretici şirkete ücretsiz verilmiş. Demirci
yeni testin yakın zamanda kullanılmaya başlanacağını düşünüyor.
Bu buluş ona 2007’de BWH’de asistan profesörlük ve laboratuvar kurma teklifini getirdi.
Aynı yıl BAMM Labs’ı kurdu. BAMM kelime
olarak mikro mekanik elektronik, sensör ve
akışkan teknolojileri, biyoteknoloji ve akustik
alanlarını ifade ediyor. BWH dışında MIT ve
Harvard Üniversitesi tarafından destekleniyor.
Bugün 30 araştırmacının yer aldığı BAMM’daki
Fotoğraftaki yeşil renkli
çizgiler kök hücrelerden
yapılmış sinir hücreleri. Demirci ve ekibi 3-D ortamda
bir mini-beyin dokusu beyin
dokusu oluşturmanın yollarını arıyor. Amaçları küçük
bir beyin dokusu oluşturup
gerçeğiyle karşılaştırmak.
Bunu başarabilirlerse
birtakım ilaç deneyleri bu
dokularda yapılabilir. Bu
nöral hastalıklarda, hastanın
beyin dokusunun incelenememesi nedeniyle önemli.
Demirci, kök hücre teknolojilerini de kullanarak sinir
hücrelerinden üç boyutlu
mini beyinler geliştirebilirlerse birçok hastalıkta
hastanın ilaç karşısında nasıl
davranacağını görebileceklerini söylüyor.
ARALIK, 2013 forbeS | 91
2 milyar dolar
Türkiye’deki diyaliz hastalarının yaptığı yıllık
harcama. Türkiye’deki böbrek hastalarının
sayısı 1996’dan bu yana beş kat arttı.
Bu mikroçip teknolojisi
cep telefonu vasıtasıyla
yumurtalık kanserinin
üreden tespit edilmesine
olanak sağlıyor.
92
|
ilk projesi yumurtalık kanserinin erken teşhisi
üzerineydi. Demirci ve ekibi cep telefonu kamerasını okuyucu olarak kullanarak idrardan,
kandaki bazı proteinlerin durumunu analiz
eden bir test yöntemi geliştirdi. Demirci, “Belli
kanser testlerinin cep telefonuyla yapabileceğini
göstermiş olduk” diyor. Şu anda BWH’de patent
ve ürüne dönüştürme çalışmaları devam ediyor.
Demirci, Stanford’da bir doktora öğrencisiyken yapmadığını bu sene “DxNow” isimli
şirketle gerçekleştirdi. Demirci’nin bu sene
başında biyoteknoloji alanında birçok şirketin
kurucusu ve yöneticiliği yapmış olan William
T. Sharp ile birlikte kurduğu şirket, hastaların bireysel olarak yapabileceği tanı testlerin
geliştirilmesi ve üretilmesine odaklanıyor.
FORBES’a konuşan Sharp, biyo güvenlik, ilaç
endüstrisi için merkezi testlerin geliştirilmesi,
küresel sağlık alanlarının da odaklarında olduğunu anlatıyor.
“Teşhis Şimdi” anlamına gelen DxNow’ın
ilk projesi periton diyalizi alanında. Böbrek
hastalığında, vücuttan toksinlerin atılmasının
iki yolu var. İlki en yaygın tedavi biçimi olan
hemodiyaliz -hastayı bir makineye bağlayarak
haftada üç veya dört kez beş saatlik seanslarla
kanın temizlenip geri verildiği yöntem.
Diğeri ise periton diyalizi. Hastanın karın
boşluğunu şekerli suyla doldurup toksinleri
çektikten sonra geri boşaltması üzerine kurulu bir sistem. Hasta bunu evde kendi başına
yapabiliyor. Bu daha kolay bir yöntem. Dolayısıyla dünya genelinde şu anda 300 bin olan
periton diyalizi kullanan hasta sayısının önümüzdeki beş yıl içinde yılda 400 bin artacağı
hesaplanıyor.
Ancak bu yöntemdeki en büyük sorun
enfeksiyon riski. Hastalar sıvıyı doldururken
veya boşaltırken kolayca bakteri kapabiliyor.
ABD’de periton diyaliz yapan hastaların yüzde
56’sı enfeksiyon kapıyor ve bu nedenle yaklaşık 12 günlerini hastanede geçirmek zorunda
kalıyor. Bugün hastaneye gitmeden enfeksiyon
kapılıp kapılmadığını anlamak mümkün değil.
Genelde hastalara, sıvıyı boşalttıktan sonra
havaya kaldırmaları veya bir gazete kağıdının
üzerine koymaları, ardından eğer sıvı bulanıksa ya da gazetedeki yazılar okunamıyorsa acil
servise gitmeleri salık veriliyor.
forbes ARALIK, 2013
Hastanın enfeksiyon riskini kolayca fark
edebilmesi ve hastaneye kaldırılmadan anlayabilmesini sağlayacak bir metot geliştirdiklerini
anlatıyor. Demirci, yatırımcılarla görüşmeye
başladıklarını söylüyor: “Bu ürünleri çıkartmak
genelde daha uzun sürer ama isteğimiz iki sene
içinde bunu başarmak.”
Demirci’nin laboratuvarı bir yandan günlük hayata dokunmaya çalışırken diğer taraftan
bilimin sınırlarında geziyor. Örneğin kaba ifadeyle “yapay organ oluşturma” vizyonuyla biyoyazılım teknolojisinin peşinden gidiyor. Laboratuvarında 2007’den beri doktora tezi olan
mikro damlacık teknolojisi kullanılarak hücre
yazılıyor. Buradaki ‘yazma’ ifadesi bildiğimiz
yazıcı mantığından farklı bir anlam taşımıyor.
Mürekkep yerine damla, onun içinde de hücre
solüsyonu var. “Kağıda aynı şeyi yazdırabilirsiniz ama yazdığınız hücreler olacaktır” diyor
Demirci, “Biyoyazılım bu” diye de ekliyor.
Ne işe yarar? İnsan vücudundaki her şey üç
boyutlu çalışır. Damar üç boyutlu bir silindirdir, damarın içinde de katman katman birçok
hücre vardır. Bu mimari yapay olarak üretilemiyor. Ama biyoyazılım, üç boyutlu olarak
insan dokusunu bir kültür kabının içinde oluşturma yolunu açıyor.
Doku mühendisliğine giren bu alan özellikle
biyomalzeme ile birleşebilirse yapay organın
yolunu açabilir. Bugün yapay bir organ yok.
Sadece deri ve kemik doku mühendisliğinde
birtakım örnekler çıktı -idrar torbası örneğin.
“Ama” diyor Demirci, “Bugün iki hücreyi yan
yana koyacak teknolojiler yok. Biyoyazılım ise
milyonlarca hücreyi arka arkaya koyabiliyor. Biz
birçok biyoyazılım teknolojisi ürettik. Şimdilik
bunlar sadece bazı soruların cevaplarına yönelik
işe yaradı. Zor bir alan ama olabilecek şeyler
heyecan verici.”
Utkan Demirci kuşkusuz ‘süper beyinlerden’
biri ve bilimin uçlarında gezinmekten büyük
keyif alıyor. Yaptığımız uzun görüşmede pek
paradan söz etmedi. Sadece Amerikan Epilepsi
Derneği’nin “Yılın En Yaratıcı Nörobiyoloji
Ürünü” ödülü vesilesiyle kazandığı 100 bin dolardan bahsetti. Ama BAMM Labs’ın İnternet sitesinde logonun altında Latince “magnum opus
ex opere plurium” yazıyor. “Şaheserler birlikte
çalışarak ortaya çıkar” anlamına geliyor.
ARALIK, 2013 forbeS | 93