23-26 Şubat 2025 tarihleri arasında Houston’da gerçekleştirilen SolidWorks’ün 3DExperience World 2025 etkinliğinde, Steve Levine’ın kızının hayatını kurtarmak için başlattığı mücadelenin dünyayı nasıl daha farklı bir yere dönüştürdüğünün hikayesini bizzat kendisinden dinledik.
Steve Levine’in kızı doğduğunda, doktorlar ona hiçbir ebeveynin duymak istemeyeceği bir haber verdi. Kızının Kalbi daha önce gördüklerine benzemiyordu. Kalbinin sağ ve sol odacıkları yer değiştirmişti, ters duruyordu.
Bu, sağlık görevlilerinin tam olarak ne yapacaklarını bilemedikleri nadir görülen bir durumdu. “Doktorların elinde bu durumun zaman içinde nasıl gelişeceğini, ne yöne evrileceğini öngörebilecekleri bir örnek ya da model yoktu” diye hatırlıyor o günleri Levine. “Bu yüzden en iyi yaklaşımı tahmin etmek için, kızımın üzerinde denemeler yapmaktan başka çareleri yoktu.”
İçine düştüğü durum, kariyerinin bundan sonraki on yılını değiştirecek bir mücadelenin başlangıcı oldu.
Levine, biyomühendislik, hesaplamalı fizik ve makine öğreniminin ön saflarında yer alan bir bilim insanı olarak kafasındaki şu sorudan kurtulamıyordu: Doktorlar neden hala deneme yanılma yöntemiyle hareket etmek zorunda kalıyordu ki? Mühendisler arabaları ve uçakları test etmek için uzun süredir dijital simülasyonlar kullanırken, benzeri insan vücudu için de yapılamaz mıydı?
Levine, bu sorunun cevabını bulmaya karar vererek, insan kalbinin günün birinde klinik deneylerde gerçek deneklerin yerini alabilecek ve ameliyatlara rehberlik edebilecek kadar hassas bir dijital ikizini yaratma sürecine başladı.
Aynı Kalp, İki Ayrı Yerde Çarptığında
Steve Levine’a çalışmalarıyla hem kendinin hem kızının hayatını değiştiren bir araştırmacı olarak hayranlık duymamak elde değil.
Levine’in yolculuğu, mühendislik uygulamaları için simülasyon yazılımı geliştirdiği Dassault Systèmes ile başladı. “Biyolojik sistemleri simüle etme fikri başlarda ulaşabileceğimizin çok ötesindeydi” diyor Levine. “Ancak hesaplama gücü geliştikçe, MRI ve CT gibi görüntüleme teknolojileri daha iyi sonuçlar ortaya koydukça, vücudun karmaşık yapısını dijital bir çerçeveye oturtabilme çabamız imkansızdan gerçeğe dönüşmeye başladı.”
Levine insan vücudunu modellemede ilk olarak kalbe odaklandığını söylüyor. Ama sadece kızının durumundan ötürü değil, kalp hastalıkları dünya genelinde bir numaralı ölüm nedeni olmaya devam ettiği için.
Living Heart Project (Yaşayan Kalp Projesi) işte böyle doğdu. Levine bu projeyle tıp, mühendislik ve hesaplama bilimlerinden uzmanları bir araya getiren ortak bir çabanın başlangıcını ateşlemişti.
Takip eden bir yıl içinde, daha önce hiç yapılmamış bir şeyi başardılar. İnsan kalbinin sanal ikizini inşa ettiler.
Silikon Tıbbın Yükselişi
Tıpta dijital ikiz kavramı, ilk yola çıktkları zamandan beri kalbin de ötesine geçmiş durumda. Bugün Levine ve ekibi beynin, akciğerlerin, ve hatta diz ve kalça gibi eklemlerin sanal modelleri üzerinde çalışıyor. Üstelik zor olandan başlamak işe yaramış görünüyor. “Artık insan vücudunun neredeyse her parçasını modellemek için bir metodolojiye sahibiz” diyor Levine.
Yaptıklarının tıp bilimi üzerindeki etkileri de olduöça derin olmuş. Normalde eskiden beri ilaçlar ve tıbbi cihazlar ya in vitro (insan vücudu dışında) ya in vivo (insan vücudu üzerinde) test edilir. Levine ve çalışma arkadaşları bu noktada üçüncü bir kategoriye öncülük etmişler: In Silico, yani tedavilerin insan vücuduna temas etmeden önce bir bilgisayar modelinde test edildiği Silikon Tıp.
“Şu anda insanlarda test edilen ilaçların yaklaşık yüzde 80’i başarısız oluyor” diyor Levine. “Sırf daha iyi test yöntemlerimiz olmadığı için insan hayatını gereksiz yere riske atıyoruz. Oysa bir denemeye başlamadan önce başarısızlığı öngörebilirsek, çok sayıda hayatı ve hatırı sayılır miktarda kaynağı kurtarabiliriz.”
Bundan beş yıl önce, ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) Levien ve ekibinin yarattığı dijital ikizlerin yasal onaylarda kullanılıp kullanılamayacağını araştırmak için Dassault Systèmes işbirliğine gittiğinde Levine’in çalışmaları yeni bir dönüm noktasına ulaşmış. Ardından 2023 yılında Levine ve ekibi, bazı durumlarda sanal insan modellerinin klinik deneylerde gerçek deneklerin yerini alabileceğini kanıtlayan dönüm noktası niteliğinde bir çalışma yayınlamış.
Steril Ameliyathanelerden Uzayın Derinliklerine
Klinik deneylerin ötesinde, sanal ikizler ameliyatların yapılış şeklini değiştirmeye başlamış bile. Boston’daki bir hastanede doktorlar, kalp kusurları olan çocukların ameliyatlarını planlamak için Levine’in kalp modellerini kullanıyor. Ameliyatı önce dijital ikiz üzerinde gerçekleştiriyor, yaklaşımı optimize ediyor ve önce işe yaradığından emin oluyorlar. Böylece ameliyat süreleri kısalıyor, daha iyi sonuçlar elde ediliyor ve takip eden ameliyatlara duyulan ihtiyaç azalıyor.
Ama Levine, o zamanlar tüm bu çabalarının bizzat kendi hayatında da dönüm noktasına karşılık geleceğinin, kendi hayatını da bu çabalarına borçlu olacağının farkında bile değilmiş.
Bundan yaklaşık altı ay önce, kendisine beyin tabanının yakınlarında optik sinirine dolanmış büyük bir beyin tümörü teşhisi konmuş. “Tümör öyle bir yerde duruyordu ki, tek bir yanlış bıçak darbesiyle her şey bir anda bitebilirdi” diye anlattı bize durumu Levine.
Neyse ki cerrahı, beyin ameliyatını planlamak için dijital ikizleri kullanan dünyadaki az sayıdaki cerrahtan biriymiş. Operasyon sırasında kafatasımı açmak yerine, tamamen Levine’iın tıbbi görüntülerinden hareketle sanal ortamda inşa ettiği beynin modeli üzerinde yaptığı çalışmalarla bir operasyon planı geliştirmiş. Burundan içeri girip tümöre ulaştığı, minimal invaziv bir yaklaşım kullanmış.
Karşımızdaki duran parlak beynin bundan altı ay önce ölümün birkaç milim ötesinden geçmiş olduğunu, üstelik bundan kendi çabalarıyla kurtulduğunu öğrenmek insanın tüylerini diken diken ediyor
Levine ve ekibi şu anda dijital ikizlerin astronotların uzun süreli uzay yolculuklarında hayatta kalmalarına nasıl yardımcı olabileceğini araştırmak için NASA ile işbirliği yapıyor. “Yerçekimsiz ortamda aylar geçirdiğinizde vücudunuz öngörülemeyen şekillerde değişir” diyor Levine. “Örneğin astronotlar uzayda görme yetilerini kaybedebiliyor, ama bunun nedenini tam olarak bilmiyoruz. Dünyada yerçekimsiz ortamı uzun süreli olarak yeniden yaratamayız, ancak bunu dijital olarak simüle edebiliriz.”
Ölümsüzlüğün Sırrını Bulmaya mı Yaklaşıyoruz?
Houston’a kadar gidip hikayesini bizzat kendisinden dinlediğimiz Levine’in çalışmaları akıllara durgunluk verse de, kendisine göre henüz bu yaklaşım henüz emekleme aşamasında. Kafasındaki nihai hedefi, herkesin bir dijital ikizinin olması olarak açıklıyor. Her insanın kendine özgü fizyolojisinin bulutta depolandığı, doktorlarının gerçek zamanlı olarak erişebildiği bir gelecek hayal ediyor Levine. “Doktor zaten size teşhis koyarken zihninde bir tür sanal ikiz olduğunu varsayıyor” diyor. “Bizim sadece bunu görünür ve gerçek hale getirmemiz gerekiyor.”
Bu alanda olasılıkların sınırı yok. Sanal ikizlerle bir ilacı kullanmadan önce yan etkilerini tahmin edebilir, ameliyattan önce protezlerin uyumunu test edebilir, hatta olası sağlık risklerini onlarca yıl önceden tahmin etmek için yaşlanma sürecini simüle edebilirsiniz.
Levine’ın bu alandaki motivasyonu hala ilk yola çıktığındaki kişisel dürtülerinin izlerini taşıyor. “Bu yolculuğa başladım, çünkü doktorların kızım üzerinde deney yapmasını istemiyordum” diyor. “Şimdi bunu başkalarının da yaşamak zorunda kalmayacağından emin olmak istiyorum.”
Odadan ayrılırken, yaptığı çalışmalarla hem kızının hayatını hem kendi hayatını kurtaran bu adamın büyük bir hayranlıkla elini sıktım.
3DExperience gibi konferanslarda koridorları dolduran, tasarıma kendini adamış binlerce kişinin arasında dolaşmak ilginç bir duygu. Düşünsenize; karşınızda kahve içen, ana oturumda yan koltuğunuza düşen herhangi birinin ortaya koyduğu çalışmalar belki de zaman makinesinin ilk dişlilerini oluşturacak. Bir diğerinin tasarımları ışık hızında yol alacak ilk uzay gemisinin görünümüne ilham verecek. .
Yine de orada belki de ölümsüzlüğe giden yolun ilk izlerini bulmayı beklemiyordum.
