BİLİM KURGU FİLMİNDEN FIRLAMIŞ TEKNOLOJİ: CRISPR

 Günümüzde genetikle alakalı  birçok çalışma yapılmakta ve bu çalışmalardan bir tanesi şu sıralar herkesin dilinde olan CRISPR peki nedir bu CRISPR?

Genom düzenleme için kullanılan bir teknolojidir CRISPR. Aslında CRISPR/Cas9 sisteminin çıkış noktası bakteri ve virüsler arasındaki etkileşimdir. Bu etkileşim şöyle gerçekleşir: Virüsler bakterilere saldırırken, bakteri yüzeyine tutunur ve bakteriye kendi DNA’sını enjekte eder. Bu virüs DNA’sı, bakterinin genetik yapısına girerek virüslerin üretilmesine neden olur. Bakteriler bu duruma karşı bir korunma mekanizması geliştirmişlerdir. Bu sistemde virüsün DNA parçası bakterinin Cas9 enzimi ile taranır. Bakteri, virüs DNA’sını tanımladığında bu  enzim yardımıyla keser. Bilim insanları bunu bir genoma uygularken ilk olarak DNA ya zarar vermek zorunda. Bu zarar çift sarmalın iki sarmalında da oluşan bir yırtılma şeklinde oluşuyor. Sonra hücresel yenilenme devreye giriyor ve bilim insanları bu yenilenme sürecini istediklerini yapmaya ikna ediyor.Özetle bu teknik bir makas görevi görüyor.Bu moleküler makas ile DNA da sorunlu kısımların çıkarılarak yerine sağlıklı parçaların yapıştırılması sağlanıyor.Bildiğimiz kopyala yapıştır diyebiliriz. Bu olay şu şekilde gerçekleşiyor: Bu iki bölümlü bir sistem. Bilim insanları rehber RNA adı verilen bir dizi yaratır. 

Cas9 proteini DNA’yı kesmek ister. Bu noktada rehber RNA, Cas9’un bunu yapmasını engelliyor. Bu sistemi ucuz ve uygulanması kolay yapan şey ise rehber RNA'nın sadece 20 harfinin sistemi hedeflemiş olmasıdır. Rehber RNA ve Cas9 proteini birbirine karışıyor, genom boyunca sıçrayarak gidiyor ve rehber RNA'nın eşleşeceği bir yer bulduğunda, ikili sarmalın arasına yerleşip sarmalları ayırıyor. Bu durum Cas9'u DNA'yı kesmesi için tetikler ve birden, artık DNA'sı ikiye ayrıldığı için Tebrikler, artık panik olmuş bir hücreye sahipsiniz! Peki hücre bu durumda hücre ne yapar? İlk müdahale ekibine haber verir. Hücrenin iki ana onarım mekanizması vardır. İlki, sadece DNA parçalarını alıyor ve bunları yan yana geri ekliyor. Bu pek etkili bir sistem değil, çünkü bu durumda ya bir baz düşüyor ya da bir başkası ekleniyor. Bu yöntem bir geni "susturmak" için yeterli olabilir ancak bilim insanlarının genomu değiştirmek için tercih edecekleri bir yol değil. Diğer yöntem ise şu şekilde: Bu onarma sistemi, DNA'nın benzer parçalarından birini alıyor. İnsan gibi diploid organizmalarda, genomumuzun bir kopyası anneden, diğer kopyası ise babadan geliyor. Yani eğer biri hasar görürse, onarım için diğer kromozomu kullanabilir. Bu sistem buradan geliyor. Onarım yapılıyor....

*Genom tekrar güvende.

    Bunu yapay şekilde uygulamanın yolu  iki ucu da türdeş olan ama orta kısmı farklı olan sahte bir DNA parçasıyla beslemek olabilir.  Bu durumda ortaya ne isterseniz koyarsınız ve hücre kandırılmış olur. Yani bir harfi değiştirebilirler, harfleri çıkartabilirler, ama en önemlisi, içine yeni DNA sıkıştırabilirler.

      Bilimsel alanda önümüze açacağı imkanları düşünecek olursak, CRISPR harika bir şey. Onu bu kadar özel yapan şey, bu modüler hedefleme sistemidir. Yıllardır DNA'yı organizmaların içine koyuyoruz, değil mi? Fakat modüler hedefleme sistemi sayesinde bunu tam da istediğimiz yere koyabiliyoruz. Bu uygulama sonucunda neler yapılabilir peki?

    

   CRISPR yöntemiyle birçok hastalık kalıtsal bile olsa tedavi edilebilecek Tedavinin canlılar üzerinde uygulama aşaması farede böcekte birçok farklı hayvanda bitkide CRISPR sistemiyle yapılmaya başlandı ancak bununla sınırlı kalmayan bilim insanları insanlar üzerinde de uygulanması için çalışmalar yaptı. İlk olarak insan embriyosunda genetik değişiklik yapılanması hedeflendi bu değişiklikle embriyoda hastalık riski taşıyan mutasyona uğramış genler düzeltilebiliyor ve bebek sağlıklı olarak büyüyebilme olasılığına sahip oluyor

    İnsan hücrelerinde de genom düzenlemesi uygulanabilir. HIV enfeksiyonu, orak hücreli anemi ve kanser gibi hastalıklar için hayat kurtarıcı tedaviler sunulup geliştirilmesinde genom düzenleme araçlarının kullanılmasına büyük ilgi vardır ve bu çalışmalar umut vadetmektedir.

    CRISPR/Cas9 sistemi viral enfeksiyonların tedavisinde de kullanılma potansiyeline sahiptir ve HIV ve Hepatit B virüsleri için bu sistemin kullanılabilirliği gösterilmiştir. Gece körlüğü,kalıtsal kanser, mitokondriyal DNA hastalıkları, nörolojik hastalıklar, böbrek hastalıkları, bağ dokusu hastalıkları, körlük,belirli tiple ilişkili kanserler ile ilgili çalışmalar sürmektedir. CRISPR-Cas sistemi ile kazanılan bağışıklığın kalıtsal olarak aktarılması, bu sistemin önemli bir avantajı.

    Hastalıkların genetik olarak temellendirilmesi ve genlerin fonksiyonlarının çözülmesi ile CRİSPR’ın kullanımı artacaktır. CRISPR ile hastaların sağlık durumu, iyilik hali ve yaşam kalitesi artacaktır. Yaşam kalitesinin ve çevre koşullarının düzelmesi ile insanlar daha fazlasını isteyecektir. Daha uzun, daha zeki, daha güçlü, X hastalığa karşı dirençli olmak veya çocuğunda farklı özelliklerin olmasını isteyecektir. Bu da CRISPR’ın kullanım alanında farklılıklara yol açacaktır. Sadece tedavi olmayıp yapay seçilime de olacaktır. Yani daha doğmamış bebeklerin özellik seçimi gibi. Bu da ciddi etik tartışmalara yol açacaktır. Gen teknolojisinin kullanım alanı etik ve yasal çerçeveye uyumlu olmalıdır.

    

      İşte tam bu konuda tıp alanında yeni umutlar doğuran aynı zamanda toplumu kökünden de sarsan büyük bir sıçrama Çinli araştırmacı He Jianku tarafından gerçekleşti. Bu deney 2018 yılında genetiği değiştirilen NANA ve LULU  adlı ikizlerin dünyaya gelmesiyle sonuçlandı Tarihin ilk genetiği değiştirilmiş bu bebeklerin genetiğinde insan bağışıklığı yetmezliği virüsü olarak bilinen HIV virüsünün insanlara    bulaşırken kullandığı CCR5 geni değiştirilmiş.

Bu geni değiştirmek için de CRISPR/Cas 9 tekniğini kullandılar. Böylelikle babaları HIV virüsüne sahip olmasına rağmen Lulu ve Nana  HIV virüsüne karşı bağışıklık kazanıyorlar Ömürleri boyunca herhangi bir yolla bu virüse yakalanmaları mümkün değil . İşte bu olay ile çok çok başka bir dünyanın kapıları açılmış oluyor bize ve başka tartışmaların ikilemlerin karşı çıkmaların sorunların veya bildiğimiz haliyle tarihi baştan yazacak olayların. Önceleri tamamen bilim kurgu gibi gelen çocukların doğmadan sahip olabilecekleri tüm genetik hastalıkları ortadan kaldırılması veya kaslı, uzun boylu, zeki; matematiğe, resme yatkın vb. istenen özellikte TASARIM BEBEKLER in meydana gelmesi gibi çılgın bir olasılık önümüzde

CRISPR İLE GELECEK

     Günümüzde tıp, tarım, hayvancılık, gıda, kimya, enerji ve çevre endüstrileri gibi çok geniş alanlarda gen teknolojilerinden yoğun şekilde yararlanılmaktadır. Bu kullanım alanı teknolojinin ilerlemesi ile daha da artacaktır.  Doktorlar artık hastanız ya da danışanınız hasta olmadan tedavi edecek, hastalığın hangi genden kaynaklandığını tespit edecek, genetik yapısına göre ilaç türünü ve dozunu ayarlayacaktır

    CRISPR insan sağlığı için kullanılabildiği gibi bitki ve hayvanlarda da kullanılabilecektir. CRISPR’ın biyoendüstride kullanılmasıyla belki de açlık yok olacaktır. Hayvan ve bitki üretimi geleneksel yapıdan çıkıp biyoteknolojik yöntemlerle üretilecektir. Marketlerde meyve, sebze, et ve süt ürünlerinin satıldığı CRISPR reyonu oluşabilir. Çevre şartlarından dolayı yetiştirilemeyen meyve ve sebzeler her yerde yetiştirilebilecektir. Nesli tükenmekte olan hayvanlarda CRISPR yöntemi kullanılarak nesli tükenmeyen, korunan ve çoğalan hayvanlar üretilebilecektir. Belki de ilerde genetiği değiştirilmiş değil de genetiği seçilmiş bitki ve hayvanların tüketiminden dolayı hastalıklar ortaya çıkacak ve tedavi yöntemleri geliştirilecektir.

Miray TAYLAN & Esma Çise ÖZEN