CRISPR/Cas9 son dönemlerde sıkça adı geçen bir teknik oldu. Bilim
camiası ve sağlık alanının yeni gözbebeği olan CRISPR/Cas9 her geçen gün yeni
bir soruna çözüm üretiyor, üretmeye de devam edeceğe benziyor. Büyük bir ihtimalle
de siz bilim severler, ‘neymiş bu yahu?’ diye merak edip çoktan açıp ucundan
olsa da okuma girişiminde bulunmuşsunuzdur ancak yine de kısacık bir tanımlama
yapalım isterseniz.
CRIPSR/Cas9 tekniği, aslında biyolojiden malzeme bilimine kadar pek
çok alanda en çok kullandığımız yöntemle, yani doğayı taklit ederek
geliştirilmiş bir genom biçimlendirme
(genome editing) yöntemi. Bir
prokaryot olan bakterilerin avı oldukları virüslere karşı bir savunma
mekanizması olarak kullandıkları bu sistem, düzenli aralıklı yinelenen
palindromik DNA dizilerinden (CRISPR) ve bu dizileri tanıyarak onlara bağlanan
ve kesen proteinlerden (Cas, ‘cascade protein’den geliyor) oluşmaktadır.
Öyleyse, Nedir bu diziler ? Bakteriler,
karşılaştıkları virüslerin genetik materyalindeki dizileri kopyalayıp kendi
genetik materyallerine ekleyebiliyorlar. Bu sayede, nasıl aşı, bağışıklık
hafızasını kullanarak sonraki enfeksiyonlarda bize koruma sağlıyorsa,
bakteriler de bu yöntemle virüslerden korunuyorlar. Diğer soru, bu sistemi
kendi istediğimiz bir diziyi değiştirmesi için nasıl kullanabiliyoruz? Sistemi
yönlendiren bir rehber RNA (guide
RNA) var ve bu RNA dizisini istediğiniz gibi oluşturmanız mümkün. Ardından, Cas9 enzimi hedefe odaklanıyor ve hedef
DNA’yı iki tarafından kesiyor. Bunun sonucunda, dizi işlevsiz bir hal alıyor.
Burada oluşan bu kesiğe, ekleme-çıkartma yapmak için de imkan sağlanmış oluyor.
Önceki gen biçimlendirme metotlarının en büyük problemi doğru hedefi yüksek
hassaslıkla bulamaması olduğunu varsayarsak, CRISPR/Cas9 sistemi lambası patlamış
bir yolun aydınlatıcı destekçisi adeta.
CRISPR/Cas9 tekniği 2013 yılında pratiğe dökülmesi ile beraber,
binlerce uygulama alanı doğmuş oldu. Fare ve insan hücre hatlarında genleri
etkisiz hale getirerek başlayan bilimsel çalışmalar, biyoyakıt üretiminden
tutup zirai ürün iyileştirmesine kadar pek çok alanda uygulandı. 2016 yılında
ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü, T bağışıklık hücresi içeren kanser tedavilerinde
CRISPR sisteminin kullanılmasına ‘’uygundur’’ sinyalini verdi.
Şuanda ise, uygulama alanlarına bir yenisi eklenecek gibi gözüküyor.
30 Ağustos’ta Science dergisinde
yayımlanan bir çalışmaya göre, CRISPR/Cas9 köpeklerde Duchenne kas distrofisini
tersine döndürmeyi başardı. Distrofi, kelime kökeni olarak doku
bozulması anlamına geliyor ve Duchenne kas distrofisi (Duchenne
muscular dystrophy, DMD), kas erimelerinin en sık görülen türü. Erkeklerde daha
fazla görülüyor ve çocuk yaşta başlangıç gösteriyor. Vakaların yarısından
fazlası kalıtsal yolla aktarılmakta
ve bilinen bir tedavisi tam anlamıyla henüz yok.
Teksas Üniversitesi Southwestern Tıbbi Merkezi’nden
araştırmacılar, köpeklerde kas erimesini kayda değer ölçüde geriletmeyi
başarmışlar. İlk kez memelilerde bu denli bir başarı elde edildiği için oldukça
heyecanlı bir haber olduğu aşikar. Distrofin adı verilen proteinin normal
seviyenin %15’i oranında geri döndürülmesi yeterli bir eşik olarak görülürken,
oran bazı kas gruplarında %92’ye kadar çıkmış. Araştırmacılardan Rejeneratif
Bilim ve Tıp Merkezi Başkanı Dr. Eric Olson’a göre, “DMD’li çocuklar, genellikle kalp veya diyafram kaslarının
çalışmamasından ölüyor. Böylesi bir onarım, bunun olmasını engelleyebilir.”
DMD’li hastaların genel anlamda 30’lu yaşları zor gördüğü bir gerçek ve
hayatlarının son yıllarını da solunum cihazına bağlı halde yaşamlarını
sürdürüyorlar.
Dr. Olson ve takım arkadaşları daha önceden fare ve insan
hücrelerinde distrofin genindeki bozukluğu gidermeyi başaran ekip olarak
biliniyordu. Bu perdenin devamında ise, genetik bozukluğa sahip dört köpek
kullanılarak CRISPR/Cas9 bileşenleri, gen tedavisinde sıkça kullanılan adeno-associated virüsü tarafından
distrofin geninin 51. Eksonuna (ekson, genlerin protein kodlamada görevli alt
birimlerine verilen ad) taşınmış. Eksik olan protein birkaç hafta içinde
üretilmeye başlanmış ve kalpte normal üretimin %92’sine, diyaframda da %58’ine
ulaşmış.
Çalışma henüz kavram ispatı, diğer bir değişle temel bilim
seviyesinde bulunuyor. Araştırmacıların temel gayeleri, proteinin uzun süre
zarfında da üretilip üretilmeyeceği ve yan etkilerin olup olmadığını tam
anlamıyla bilmek. Yine de, klinik araştırmalar yakın görünüyor. CRISPR/Cas9
sistemi ayrıca, genetik hastalıklara (hemofili, Akdeniz anemisi, orak hücre
anemisi, kistik fibrozis, vb.), antibiyotik direncine, Down sendromu gibi
kromozom bozukluklarına, organ reddine karşı da kullanılabilir. Hatta İsviçre
bazlı CRISPR Therapeutics firması, bu yılın Mayıs ayında Akdeniz anemisi
üzerine klinik deneylere başlamak için onay aldığını açıkladı. Bilimseverler ve
birer bu yola hevesle gönül verenler olarak süreci takip ediyor, çalışmaları
yakından izlemeye devam ediyoruz.
İlgilenenler için, dünya genelinde CRISPR/Cas9 ve benzeri
yöntemlerle gerçekleştirilen gen biçimlendirme klinik çalışmaları: clinicaltrials.gov
Kayıtlar
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder