X 20
Bugun...
SON DAKİKA

‘DNA Makası’ CRISPR geleceği nasıl değiştirir?

İlk kez 1987 yılında, Japonya’daki Osaka Üniversitesi’nde fikir olarak ortaya atılan, 2010’lu yıllardaysa bilim dünyasında devrim olarak nitelenmeye başlanan CRISPR, genetik hastalıkların ortadan kaldırılması, daha dayanıklı bitkiler üretilmesi, mikropların kökünün kurutulması gibi gen mühendisliğinin birçok alanında kullanılabilecek bir yöntem.
facebook-paylas
 Tarih: 17-11-2020 08:09:08  -   Güncelleme: 17-11-2020 08:36:08

‘DNA Makası’ CRISPR geleceği nasıl değiştirir?

Biri Fransız diğeri Amerikalı iki kadın araştırmacı, tıp ve bilim dünyasında özellikle kalıtsal hastalıkların ve kanserin tedavisinde büyük umut vaadeden ‘gene editing’ yani gen biçimlendirme teknolojisi CRISPR’ın geliştirilmesine bulundukları katkılardan ötürü 2020 Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü.

VOA'nın haberine göre, Fransız mikrobiyoloji uzmanı Emmanuelle Charpentier ve Amerikalı biyokimya uzmanı Jennifer A. Doudna’nın geliştirdiği CRISPR/Cas9; bitki, hayvan ve mikroorganizmaların DNA’sına ekleme, çıkarma ve değiştirme yapmada kullanılan bir teknoloji. İlk kez 1987 yılında, Japonya’daki Osaka Üniversitesi’nde fikir olarak ortaya atılan, 2010’lu yıllardaysa bilim dünyasında devrim olarak nitelenmeye başlanan CRISPR, genetik hastalıkların ortadan kaldırılması, daha dayanıklı bitkiler üretilmesi, mikropların kökünün kurutulması gibi gen mühendisliğinin birçok alanında kullanılabilecek bir yöntem.

CRISPR nasıl icat edildi?

Nobel Komitesi, 2020 Kimya Ödülü’nü halen Berlin’deki Max Planck Enstitüsü Patojen Bilimleri Birimi’nde görev yapan Fransız uzman Emmanuelle Charpentier ile California Üniversitesi Berkeley Kampüsü’nde araştırmalarını yürüten Jennifer Doudna’ya vererek CRISPR’ın geliştirilmesindeki çalışmalarından ötürü kim ya da kimlerin tanınacağına, kabul göreceğine ilişkin yıllardır devam eden tartışmayı bir bakıma sonlandırmış oldu.



CRISPR’in İngilizce açılımı ”clustered regularly interspaced short palindromic repeats,” yani Türkçe anlamıyla ”düzenli aralıklarla bölünmüş palindromik tekrar kümeleri.” Doğal bir sistem olan bu kümeler, bakterilerin virütik enfeksiyonlara karşı kullandığı bağışıklık sistemi olarak tanımlanabilir.

CRISPR mekanizmasıyla bağlantılı Cas9 genleri, DNA parçalarını makaslayan bir protein kodluyor. Cas9 genleri, Charpentier ve Doudna’nın yaptığı çalışmalardan çok önce, başka araştırmacılar tarafından tanımlanmıştı. İstilacı DNA’yı yok eden bu mekanizma, virüslere karşı geliştirilen savunmanın canlı parçasını oluşturuyor. DNA’nın kusurlu kısımları ”kesilip atıldıktan” sonra hücrelerin doğal tamirat mekanizması devreye giriyor ve genin yeni değişiklikler yapmasını sağlıyor.

CRISPR’in geliştirilmesine katkıda bulunan çok sayıda uzman var

Bakterilerin bu bağışıklık sistemi özelliğini ilk kez Japon moleküler biyoloji uzmanı Yoşizumi İşino ve ekibi, 1987 yılında, kolibasili bakterisinde gözlemledi. İşino, kolibasili bakterisinde olağandışı şekilde tekrar eden DNA dizilim kümeleri olduğunu, bu kümelerin kısa dizilimlerle kesintiye uğradığını keşfetti.

Daha sonraki yıllarda Alicante Üniversitesi’nden İspanyol moleküler biyoloji uzmanı Francisco Mojica ve ekibi, benzer yapıların başka organizmalarda da gözlemlendiğini ortaya çıkardı ve bunlara CRISPR adı verilmesini önerdi. Mojica, 2005 yılında, tekrar eden dizilimleri kesintiye uğratan kısa dizilimlerin virüslere ait başka DNA’lardan geldiğini ortaya attı.



Ancak CRISPR’la ilgili keşifler burada bitmedi. Litvanya’daki Vilnius Üniversitesi’nden biyokimya uzmanı Virginijus Siksnys, bakterilerin genetik özelliklerinin gen düzeltmede kullanılabileceği fikrini geliştirdi. Harvard Üniversitesi’nden George Church ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Feng Zhang de CRISPR’la ilgili buluşlarından ötürü sık sık gündeme gelen uzmanlar. Hatta Harvard Üniversitesi ve MIT bünyesinde bulunan ve dünyanın en büyük genom araştırmaları merkezlerinin başında gelen Broad Enstitüsü, CRISPR’ın patentini almak için California Üniversitesi’ne karşı ABD Patent ve Telif Hakları Dairesi’nde uzun yıllardır devam eden bir hukuk mücadelesine girdi. Mesele, CRISPR’ı ilk kimin keşfettiğiyle ilgili.

Ödül neden Charpentier ve Doudna’ya verildi?

CRISPR’ın geliştirilmesinde çok sayıda uluslararası bilimadamının katkısı bulunmasına rağmen Nobel Ödülü’nün Emmanuelle Charpentier ve Jennifer Doudna’ya verilmesinin en büyük nedeni, ikilinin 2012 yılında yayınladığı ve bilim dünyasında devrim yaratan araştırma. İki uzman, 28 Haziran 2012’de bilim dergisi Science’da yayınladıkları makalede, ilk kez laboratuvar ortamında bakterilerin virüslere karşı milyonlarca yıldır sahip olduğu bağışıklık sisteminin canlıların hatalı DNA’larında düzeltmeler yapmada kullanılabileceğini, yani Nobel Komitesi’nin ifadeleriyle ”hayatın kodunun yeniden nasıl yazılabileceğini” gösterdi.

Devrim niteliğindeki bu makalenin yayınlanmasından sadece altı ay sonra Broad Enstitüsü’nden Feng Zhang, CRISPR’ın memeli canlıların hücrelerinde de kullanılabildiğini kanıtladı. Bilim dünyasında birçokları, bu nedenle CRISPR’a verilen Nobel ödülüne Feng Zhang’in de dahil edilmemesinden ötürü şaşkınlık yaşıyor.

CRISPR’ın en büyük özelliği ne?

”Gen editörleri” yani hatalı genlerde değişiklikler yapan mekanizmalar, CRISPR’dan önce de mevcuttu. Ancak CRISPR’ın en büyük özelliği, hızı ve hassaslığıyla uzmanlara zaman kazandırması ve maliyetinin diğer gen biçimlendirme yöntemlerine göre daha düşük olması. Tek seferde birkaç gen biçimlendirme işleminin aynı anda, bir arada yapılmasına olanak sağlaması, mutasyonların kökünün kurutulmasında bu teknolojiyi farklı kılan özelliklerden biri.

Kanıtsal körlük tedavisinde kullanılıyor

Bilim dergisi Nature’da 5 Mart 2020’de yayınlanan bir makalede, CRISPR teknolojisinin retinayı etkileyerek körlüğe neden olan, nadir görülen kanıtsal bir hastalık olan Leber konjenital amorozisinin tedavisinde ilk kez kullanılmaya başlandığı bildirildi. Böylelikle ilk kez bir hastaya doğrudan CRISPR gen terapisi uygulandı. Amaç, bu hastalığa neden olan gendeki mutasyonu ortadan kaldırmak. California Üniversitesi’nden gen uzmanı Fyodor Urnov, bu teknolojinin laboratuvarda deney tüplerindeki hücrelerden insan bedenine aktarılmasının dev bir adım olduğunu söyledi ve bunu, ”Uçağa binmekle uzaya gitmek arasındaki fark” olarak nitelendirdi.

CRISPR ile 5 dakikada sonuç veren Corona virüsü testi

Science dergisinde 8 Ekim’de yayınlanan bir makaleye göre araştırmacılar, CRISPR’ı kullanarak sadece 5 dakika içinde sonuç veren Corona virüsü testi geliştirdi. Makaleye göre testi yapmak için pahalı laboratuvar ekipmanlarına gerek yok. Test, ileride, doktor muayenehanelerinde, iş yerlerinde, hatta okullarda kolaylıkla uygulanabilir. Geliştirilen bu yeni test, şimdiye kadar en kısa sürede sonuç veren Corona testi oldu. Mayıs ayındaysa iki ayrı araştırma ekibi, yine CRISPR bazlı geliştirdikleri test ile bir saatte Corona testi sonucu alabildiklerini açıklamıştı.

Etik kaygılar

Tıpta ve teknolojide çığır açan CRISPR, birçok tartışmayı da beraberinde getirdi. Bunlar arasında uluslararası kamuoyuna en çok yansıyan, 2018 yılında Çinli araştırmacı He Jiankui’nin tüm dünyayı şaşkınlığa uğratan açıklamasıydı. Jiankui, CRISPR’ı kullanarak, üzerinde araştırma yaptığı ikiz bebeklerin AIDS hastalığına yol açan HIV virüsüne bağışıklık kazanmasını sağlamayı başardığını kaydetmişti. Bu gelişme, genler üzerinde oynama meselesinin uzun yıllardır yol açtığı tartışmaları yeniden alevlendirmiş, hatta CRISPR’ın mucitlerinden Jennifer Doudna, Çin’den gelen bu haberi kınayarak Jiankui’nin çalışmasını ”korkutucu, riskli, olması gerektiğinden erken” olarak tanımlamıştı. Doudna, uluslararası bilim camiasında, CRISPR’ın etik çerçevede kullanımında mantıklı ve somut bir kılavuz geliştirilmesi yönünde başı çeken uzmanlardan biri.



CRISPR’la ilgili bir diğer mesele de ”gene drive” yani ”gen sürümü”yle ilgili. Gen sürümü, genetik mühendisliği yoluyla bazı genlerin değiştirilmesi ve bu biçimlendirmenin tüm topluma yansıması anlamına geliyor. Gen sürümü aynı zamanda ebeveynin bazı özelliklerini yavrusuna geçirmesi olasılığını yükselten bir durum. Bu özellik, hastalık taşıyan böcekleri ya da yayılımcı canlı türlerini kontrol altına alınmada kullanılabilir olsa da en büyük risk, gen sürümünün hedeflenen nüfusu aşması ve kontrol altına alınamaz halde yayılması.

CRISPR geleceği nasıl değiştirebilir?

Gen biçimlendirme teknolojisi CRISPR’ın en çok umut vaat ettiği alanlar kanser araştırmaları, organ nakli, genetik hastalıkların tedavisi, istilacı türlerin kontrolu, daha verimli ekinler elde edilmesi. Fareler üzerinde yapılan bazı araştırmalarsa bu teknolojinin yaşlanmayı geciktirmede, sağlıklı bir hayat sürme olasılığını arttırmada ve buna bağlı olarak ömrü uzatmada kullanılabileceğini ortaya koyuyor. Peki teknolojinin ne kadar hızlı ilerlediği göz önünde bulundurulduğunda CRISPR’ın etik kurallar çerçevesinde kullanılmasını garanti edecek yasal düzenlemeler zamanında gerçekleştirilebilecek mi? İşte bu soru, günümüzde birçok teknolojik gelişme ve sonrasında yaşanan toplumsal meselelerle tekrar tekrar gündeme geliyor. Sosyal medya platformlarının 2000’li yılların ortalarından beri ne kadar hızla geliştiği ancak hukuki düzenlemelerin bu hıza ayak uyduramadığı örneğini hepimiz biliyoruz. CRISPR için de aynı durum söz konusu olacak mı, işte bunu zamanla göreceğiz.

(DIŞ HABERLER SERVİSİ)


  YORUMLAR YORUM YAP | 0 Yorum
  FACEBOOK YORUM
Yorum
  DİĞER SAĞLIK Haberleri
  HABER ARŞİVİ
Bizi Takip Edin :
Facebook Twitter Google Youtube RSS
  HABER ARA
YUKARI YUKARI