İnsan Genomunu Hacklemek: CRISPR Nedir?

Her şey 1987’de başladı. Osaka Üniversitesi’nde E. coli bakterisinin genleri üzerine çalışan Japon bilim insanı Yoshizumi Ishino ve ekibi, daha once hiç görülmemiş bir DNA dizisiyle karşılaştı. Tekrarlanan palindromik DNA dizilerini 1993’te tekrar Haloferax ve Holoarcula arkelerinde gözlemleyen İspanyol mikrobiyolog Francisco Mojica daha sonra bu dizileri kısaca CRISPR yani “Kümelendirilmiş Düzenli Aralıklarla Ayrıştırılmış Kısa Palindromik Tekrarlar” olarak tanımladı.
Bu DNA dizilerinin virüse ait olduğu anlaşıldı. Fakat nedeni bilinmiyordu, ta ki 2002’de Fransız bilim insanı Philippe Horvath bir yoğurt üretim fabrikasının büyük sorununu çözmeyi kafasına koyup CRISPR üzerine araştırmalar ve deneyler yapana kadar. Böylece CRISPR’ın aslında adaptif bağışıklık olduğu keşfedildi.

Peki bakteriler virüs enfeksiyonlarına karşı nasıl bir savunma mekanizmasına sahipler? Bir bakteri, virüs DNA’sıyla karşılaştığında Cas9 enzimi kullanarak DNA’nın belli bir bölümünü kesip inaktif hale getirebiliyor. Bu mekanizmayı 2006’da ilk kez açıklayan John van der Oost ve ekibi sayesinde bugün gen düzenlemesiyle ilgili araştırmalar yapılabiliyor ve böylece gen terapisinin gelişimi ivme kazanıyor.
İşte bu araştırmalardan biri daha: Emmanuelle Charpentier’in laboratuvarındaki çalışmalara göre rehber RNA’lar yaratılarak Cas9’un DNA dizisini istenildiği gibi kesmek için kullanılabileceği gösterildi.
Şimdi sentetik ve spesifik DNA dizileri üretiyoruz ve CRISPR tekniği ile de genom modifikasyonları gerçekleştirebiliyoruz. Böylece DNA üretim ve manipülasyon teknikleri enzim ve bakteri kullanarak onu değiştirmenin ötesine gidiyor ve daha kolay ve isabetli bir hale geliyor.

Pek çok araştırmacı CRISPR gelişiminde rol oynadı, bugüne kadar binlerce makale yazıldı. Feng Zhang ve George Church CRISPR-Cas9 sistemini memeli hücrelerinde gen düzenlemek için kullanıp gen düzenlemeyi optimize etti. Artık bu gen düzenleme devrimiyle daha sağlıklı, güçlü ve hastalıksız nesiller üretebileceğimizin hayali kuruluyor. Fakat bu noktada bazı mitlere ve gerçekliklere dikkat etmek gerekiyor.
Bir düşünelim: insan genomu yaklaşık 20.000 gen ve 3 milyar DNA harfi içeriyor.
Dolayısıyla CRISPR hakkındaki “kolay” ve “ucuz” kavramlarının sadece karşılaştırma sonucu kullanıldığını unutmamalıyız.
Üstelik tüm bunları konuştuğumuz 21. yüzyılda artık kalıtımsal hastalıkları ve kanseri tedavi edebileceğimiz düşünülen CRISPR genom modifikasyon teknolojisi bile yeterli kalmıyor.
Artık Biyoendüstri 2.0 ile genomumuzdaki 3 milyar harften birini DNA yapısını kırmadan değiştirmekten bahsetmeye başladık.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.