Gen ve Genom Edit Etme

Daha önceki bir yazımda 2015 yılının buluşu olarak kabul edilen bir keşfi paylaşmıştım (Yılın Buluşu- Gen ve Genom Edit Etme). Şimdi, bir fotograf paylaşıyorum: Kim bu insanlar?

En soldaki Bay, Twitter'in eski yönetim kurulu başkanı, en sağdaki Bayan ise Hollywood'un ünlü yıldızı Cameron Diaz. Peki, Cameron Diaz kadar olmasalar da ortadaki iki alımlı bayan kim?

Muhtemeldir ki gelecek yılın Nobel Kimya veya Tıp ödülünü kazanacak olan iki bayan: Emmanuelle Charpentier (Max Planck Institute, Berlin) ve Jennifer Doudna (University of California, Berkeley). Her ikisi beraber yayınlamış oldukları 2012 makalesi ile 2005 yılında keşfedilen CRISPR-Cas9 sisteminin hassas bir gen veya genom edit etme aracı olduğunu buldular. Buldular diyorum, çünkü bu araç milyonlarca yıldır bakterilerde süregelmekte. Ancak, bulunması (keşfedilmesi) bu iki bayanı beklemiş.

Bilim işte böyle bir şey. Aziz Sancar'ın deyişi ile "Bir şey keşfediyorsun, o şeyi o an 7 milyar insan içinde bir sen bir de Allah biliyor". Keşfin tarif edilemez hazzını yaşamak bu olsa gerek!

Böylece, bu iki bayan geçen yıl tüm bilim dünyasını kendilerinden ve buluşlarından bahsettirerek meşgul ettiler.Çünkü, onların buluşu ile, en azından bazı hastalıklar için gen tedavisine bir adım daha yaklaşmış olduk.

Daha önceki genom edit etme araçları olan TALEN (transkripsiyon aktivatörüne benzeyen nükleazlar)  ve ZFN (çinko-parmak nükleazlar) metotlarına göre, bu metot çok daha hassas ve uygulaması çok daha kolay. Herhangi ilgilendiğiniz bir gen veya genom göre kendiniz dizayn edebileceğiniz gibi, sistemi nispeten ucuza da ısmarlayabiliyorsunuz. Benim görüşüm, bu iki bayanla beraber TALEN veya ZFN’yi keşfeden bir kişi de nobel ödülü alacaktır. Bildiğiniz gibi, Nobel Bilim Ödülleri belli bir alanda (Fizik, kimya, Biyoloji (Tıp)) en fazla 3 kişiye veriliyor.

Ancak, şu günlerde CRISPR-Cas dahil bu çeşit genom veya gen edit etme araçlarının etik yönü, gelecek kuşaklar üzerindeki etkisi vs. oldukça tartışılma konusu. Özellikle, Mendelyan davranışla geçen tek gene dayalı birçok genetik hastalığın nokta atışı ile bu sistemlerle düzeltilebileceği düşünülüyor. Ancak, bu çeşit düzeltmeler RNAi terapilerinin tersine, embriyonik safhadaki hücrelerde yapılır.

Şöyle bir örnek vereyim: tek genle geçen kistik fibroz, orak hücre anemisi, Huntington hastalığı gibi hastalıkları düşünün (esasen insanda bu şeklide tek genle geçen 6 bin kadar hastalık var).  Bu hastalıklarda, genin mutasyona uğramış bölgesi için bir “Rehber RNA” ve Cas enzimini kodlayan bir sistem oluşturuyorsunuz (genellikle plazmit). Hücrede (örn., embriyonik hücrelerde) ifade edildiğinde, bu sistem çekirdeğe girip ilgili genin kusurlu (mutasyon taşıyan) bölgesine bağlanmakta ve Cas enzimi DNA’yı o bölgeden kesmektedir. Bunun sonucu hücrenin normal tamir mekanizması devreye girmekte ve o bölgeyi onarmaktadır. Böylece, embriyodan gelişen fetüs, bebek, birey yaşamı boyunca hiç ilaca gerek duymadan normal yaşamını sürdürmektedir. Çünkü genetik hastalığı gen seviyesinde tamir edilmiştir ve başlangıçta birkaç hücrede yapılan bu düzeltme (gen editing) tüm 100 trilyon hücreye ve muhtemelen cinsiyet hücrelerine de (sperm ve yumurta) geçmiştir. Dolayısı ile kişinin genetik kusuru düzeltildiği gibi, ondan olacak çocuklarda da o genetik hastalık muhtemelen olmayacaktır.

Bu çeşit doğrudan insanlardaki kullanımlarının yanında, bu uygulamalarla kaliteli ve bol meyve, sebze, et, süt vb. birçok başka ürün üretilebileceği düşünülmektedir.  

Ancak, bitirirken şunu belirteyim. Bu sistemin kötü kullanımlarının da olabileceği (örn., “tasarım bebekler”) düşünülmektedir. Yine, düşük bir ihtimal de olsa, bu tür uygulamalar hedef dışı bazı değişikliklere de sebep olabilir. Dolayısı ile bu sistemlerin gelecek nesillerdeki tahrip edici sonuçlarının da iyi düşünülüp tartışılması gerekecektir. 

İlgili konuda bir videoyu keşfeden iki kişiden birinden (Jennifer Doudna) izleyebilirsiniz: