Buzdolabımızdaki tereyağından COVID-19 aşısına: Soğuk zincir nedir?

Editor

4 sene önce

Yeni tip koronavirüs salgını ile birlikte hayatımıza birçok yeni kelime girdi. Çoğumuz virüsün yapısı, vücuda nasıl girip yerleştiği, kendini nasıl kopyaladığı, nasıl bulaştığı ve hastalığın tedavi süreci ile ilgili pek çok bilimsel kavrama aşina hâle geldik: protein kılıf, sivri protein, RNA sentezi, izolasyon, karantina, filyasyon, ventilatör, entübe… Aşı çalışmalarının son aşamaya ulaşması ile birlikte bunlara bir de “soğuk zincir” kavramı eklendi. Peki, soğuk zincir nedir ve hangi amaçlarla kullanılır?

Soğuk zincir, bazı ürünlerin üretimden tüketicilere ulaşıncaya kadar belirli bir sıcaklık aralığında tutulması sürecini ifade eder. Bu kavramı son günlerde aşı çalışmalarıyla birlikte sıkça duymaya başladık. Aslında bu, marketteki şarküteri reyonundan peynir, tereyağı ve kaymak bakarken; kasaptan et ya da tavuk alırken; balıkçıda balıkların taze olup olmadığını kontrol ederken; bakkaldaki dolaptan dondurma seçerken parçası olduğumuz bir süreç. Yani günlük hayatımızda bozulmasın diye buzdolabında tuttuğumuz ürünlerin tamamı hazırlanma, depolanma, nakliye ve satışa sunulma aşamalarında soğuk zincir ile korunur. Çünkü soğuk, genellikle kimyasal tepkimeleri yavaşlattığı için ürünlerin bozulmasını engeller.

Adından da anlaşılacağı gibi soğuk zincir birbirine bağlı ve çok aşamalı bir süreçtir. Aşamalardan herhangi birinde belirlenen sıcaklık aralığının dışına çıkılması zincirin kırılmasına yol açar. Bu da ürünlerde bulunan zararlı mikroorganizmaların çoğalmasına ya da ürünün kimyasal yapısının değişmesine ve etkisini kaybetmesine neden olur.

Örneğin çiftliklerden toplanan çiğ sütün tesislerde pastörize edilinceye kadar 8 °C ve altında tutulması gerekir. Çünkü sütte bulunan bazı bakteriler 10 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda çoğalarak sütün bozulmasına yol açar. Dolayısıyla süt toplama tankları bu durum dikkate alınarak özel olarak tasarlanır.

Süt ve yumurta gibi ürünlerde bulunan bakterilerin ısı yardımıyla etkisiz hâle getirilmesi işlemine pastörizasyon denir. Pastörizasyon düşük sıcaklıkta uzun süreli ve yüksek sıcaklıkta kısa süreli olmak üzere ikiye ayrılır. Ülkemizde sütler düşük sıcaklıkta uzun süreli pastörize edilirken 63-65 °C’de en az 30 dakika, kısa süreli pastörizasyonda ise 72-75 °C’de 15-20 saniye tutulur.

Pastörize edilerek paketlenen uzun ömürlü sütler zararlı mikroorganizmalardan arındırıldıkları için açılıncaya kadar oda sıcaklığında muhafaza edilebilir. Süt işleme tesislerinde yoğurt, kaymak ya da tereyağına dönüştürülen süt ürünlerinin genellikle 10 °C’nin altında tutulması gerekir. Sadece süt ürünleri değil kırmızı et, tavuk ve balık gibi ürünler ve dondurulmuş gıdaların da soğuk zincirde tutulması gerekir. Ancak gıda ürünlerinin türüne göre soğuk zincirde tutulması gereken sıcaklık aralıkları birbirinden farklıdır. Örneğin dondurulmuş gıdalar -15 °C civarında muhafaza edilmelidir.

Soğuk zincir, gıda sektöründe genellikle mikroorganizmaların gıdaların içinde çoğalarak bozulmasını engeller. İlaç sektöründe ise ilaçların yapısında bulunan bazı maddelerin belirli sıcaklıkların üzerinde kimyasal yapılarının bozulmaması için gereklidir.

Genellikle ilaç kutularının üzerinde “25 °C’nin altında oda sıcaklığında muhafaza ediniz.” uyarısı bulunur. Bunun için evlerde ilaçların doğrudan güneş ışığı almayan, serin bir yerde tutulması tavsiye edilir.

İlaçları genellikle 25 °C’nin altında tutmak yeterli iken daha hassas yapıda olan aşılarınsa daha düşük sıcaklıklarda saklanması gerekir. Bu nedenle aşıları depolarken ve taşırken bu şartları sağlayacak soğuk zincir altyapısına ihtiyaç duyulur.

COVID-19 için etkinliği kanıtlanan ilk aşılardan ikisi mRNA teknolojisi adı verilen yeni bir yöntemle üretildi. Bu aşıların klasik aşılardan daha düşük sıcaklıklarda saklanması gerekiyor. Çünkü mRNA’nın yapısı aşılarda bulunan enzimler tarafından kolayca parçalanabilir. Bu yüzden enzimlerin etkinliğini yavaşlatmak amacıyla aşının çok düşük sıcaklıklarda korunması gerekiyor. Bunun için de özel dondurucular ve ısı yalıtımlı kaplar kullanılıyor.

Karbondioksit -78,5 °C’nin altında katı hâlde bulunur. -78,5 °C’de süblimleşir yani katı hâlden doğrudan gaz hâle geçer. Bu nedenle katı karbondioksit, kuru buz olarak isimlendirilir. Kuru buz, gıdaların ve aşıların çok düşük sıcaklıklarda korunmasını sağlar.

COVID-19 aşıları için soğuk zincir nasıl olmalı?

Geleneksel aşılar hastalık yapan mikroorganizmaların ve virüslerin yani patojenlerin zayıflatılmış ya da etkisizleştirilmiş versiyonları kullanılarak üretiliyor. Böylece aşı yapılan kişinin bağışıklık sistemi zayıflatılmış ya da etkisizleştirilmiş patojene karşı antikor üreterek bağışıklık geliştiriyor. Vücut aynı patojenlerle tekrar karşılaştığında ise patojeni hastalığa neden olmadan yok edebiliyor.

Koronavirüse karşı yürütülen aşı çalışmalarında kullanılan aşı yöntemleri ile ilgili daha önce hazırladığımız grafik bilgiye buradan ulaşabilirsiniz.

Dünya genelinde yeni tip koronavirüse karşı etkin olduğu kanıtlanan BioNTech-Pfizer ve Moderna’nın geliştirdiği aşıların ikisi de mRNA aşısı. mRNA aşılarında geleneksel aşılarda olduğu gibi patojenlerin kendisi kullanılmıyor. Bunun yerine patojenin farklı proteinlerini kodlayan genler sayesinde vücutta bağışıklık sisteminin uyarılması sağlanıyor. Ancak mRNA teknolojisiyle üretilen aşıların bozulmaması için çok düşük sıcaklıklarda tutulması gerekiyor. Açıklanan bilgilere göre, Türk bilim insanları tarafından kurulan BioNTech firmasının Pfizer iş birliğiyle ürettiği aşının -70 °C’de, Moderna’nın geliştirdiği aşının ise -20 °C’de korunması şart.

mRNA yani mesajcı RNA, sentezlenecek proteinin amino asit bilgilerini DNA’dan ribozoma taşıyan moleküllerdir. mRNA bazlı aşılarda, yeni tip koronavirüsün bazı proteinlerinin nasıl üretileceği bilgisini taşıyan mRNA bulunuyor.

Öte yandan, Çin’de Sinovac ve Sinofarm firmaları tarafından geliştirilen COVID-19 aşıları klasik aşı geliştirme yöntemlerinden biri olan etkisizleştirilmiş virüsler kullanılarak üretiliyor. Bu nedenle 2 °C ila 8 °C arasında koruma sağlayan soğuk zincir altyapısı bu aşılar için yeterli görünüyor.

Nurulhude Baykal

Kaynaklar:

Kaynak: TÜBİTAK Bilim Genç