top of page
Ara

20. Yüzyılın En Büyük Projesi: CRISPR CAS-99 Teknolojisi

2020 yılı ile birlikte bilim dünyasında en çok konuşulan  CRISPR CAS-9 sistemini hiç duydunuz mu?


CRISPR-Cas Sistemi Nedir ?

CRISPR, kısaca genetikçilerin ve tıp araştırmacılarının canlıların DNA’larında hedefli ve hassas değişiklikler yapmasına olanak sağlayan gen düzenleme sistemi olarak tanımlanabilir. Şu ana kadar var olan en basit, çok yönlü ve duyarlı genetik düzenleme yöntemi olduğundan, bilim dünyasında büyük ilgi görmektedir. Kaliforniya Üniversitesi'nden Dr. Jennifer Doudna  Dr. Emmanuel Charpentier’ın çalışmasında, bakterilerin bağışıklık sisteminin bir gen düzenleme aracı olarak kullanılabileceği belirlendi. Sonuçları 2012'de Science dergisinde yayımlanan araştırma, 2020 Kimya Nobel Ödülü’ne layık görüldü. 


CRISPR-Cas Sisteminin Yapısı ve Etki Mekanizması 

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) düzenli aralıklarla bölünmüş palindromik tekrar kümelerini, Cas (CRISPR associated protein) ise CRISPR sisteminde yabancı DNA’nın tanınması ve parçalanması aşamalarında görev alan enzimleri tanımlamaktadır.


Bu sistemin en önemli avantajlarından biri, homolog genlerin tek bir kılavuz RNA ile eş zamanlı susturulabilmesidir. CRISPR teknolojisinden yararlanabilmek için de Cas9 olarak isimlendirilen DNA endonükleaz ve genomda hangi bölge hedeflendirilecek ise ona göre dizaynı yapılan 20 nükleotidlik bir RNA dizini yeterli görülmektedir. CRISPR dizileri, tekrarlanmayan dizilerin tekrarlayan diziler içerisine girmesi ile oluşmuştur. 


Görsel 1


CRISPR CAS-9 un Kullanım Alanları

CRISPR-Cas9 tabanlı genom düzenleme, kardiyovasküler hastalıklar, nöronal bozukluklar ve kanserler de dahil olmak üzere insan genetik hastalıklarının tedavisi için en umut verici araçlardan biri haline geliyor. Genomu düzenleme, genetik bozukluklarını, özellikle nokta mutasyonlarıyla ilişkili hastalıkları incelemek ve tedavi etmek için de sağlam bir araçtır. Yakın zamanda yapılan bazı çalışmalarda, örneğin;

kanser immünoterapisi, Orak hücre anemisi , β-talasemi,  somatik ve uyarılmış pluripotent kök hücrelerinde, in-vivo hayvan modellerinde ve hastalığa sebep olan allellerin düzenlenmesinde CRISPR-Cas9 sistemi başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Terapötik genom düzenlenmesinin klinik çalışmaları için de umutları arttırmıştır.


Gene Drives Nedir?

Görsel 2


Gene Drives yani Gen Sürücüleri genleri Kalıtımın Kuralları dışında değiştiren bir tür genetik mühendislik tekniğidir. Bu teknik belirli bir gen grubunu bir sonraki nesle aktarmaya önemli rol oynar. Bu özellik sayesinde  aslında genler popülasyonda hızlıca yayılır ve doğal seçilim bir nevi geçersiz kılınır. Bu tekniğin kullanılmasında ise CRISPR CAS-9 teknolojisi büyük bir yardım sağlamaktadır. 


Imperial College London’da Genetik Bilimci olan Andre Crisanti’nin anlatımına göre bu sistemin çıkışı sıtma hastalığını durdurabilmek. Sivrisinek DNA’sından bu hastalığı yayan parçayı çıkarılırsa ve bu sinek üremede genetik açıdan baskın olursa ki bu demek oluyor ki sıtma hastalığını yayan gen çıkarılmış bir sivrisinek çiftleştiği sivrisineğin genetik yapısı fark etmeksizin kendinden sonraki hiçbir neslinde bu gen olmayacak ancak o zaman insanlar bir daha sıtmaya yakalanmaz. Gene Drives tekniği ile teoride bu mümkün gözüküyor. Crisanti  bu gücün gen yasalarını bozmak anlamına geldiğini öne sürmektedir. Çünkü normal bir kalıtım da, herhangi bir genin atadan yavruya geçme oranı yüzde 50 iken bu teknik sayesinde yüzde 100'dür.  


Etik Açıdan CRISPR-CAS9

Bu tarz teknolojiler beraberinde ciddi etik problemleri de getirmektedir. Çünkü insan genomunu direkt etkileyecek teknolojilerin insanların yaşamını da anında etkileyebilecek gerçek sonuçları vardır. Crisper teknolojisi ile hastaların sağlık durumlarının iyileşeceği ve yaşam kalitesinin artacağı gibi olumlu durumlar vardır. Ama bu koşulların iyileşmesi ve yaşam kalitesinin artması ile insanlar daha fazlasını isteyebilirler. Daha zeki, daha güçlü, daha uzun, X hastalığına karşı dirençli olmak ya da çocuklarında farklı özelliklerin olmasını istemek gibi. Bu da CRISPR’ın  kullanım alanlarında değişiklikler meydana getirecektir.


Yalnızca tedavi olmayacak bunun yanında yapay seçilim de olacaktır. Örneğin istemeden bir türü komple yok edebilir ya da gene üstün ırk yaratma amacına girilebilir. Tehlikeli olmasının sebeplerinden biri de uygun koşulları sağlayan her laboratuvar ortamında uygulanabilir oluşu. Ancak sadece eşeyli üreyen canlılarda kullanılabilir, bakteri ve virüslerde uygulanması söz konusu değildir. Jennifer Doudna bu teknolojinin ileride Genom mühendisliğinde sık bir şekilde kullanılacağını fakat öncesinde bu çalışmaların etik açıdan değerlendirilmesi ve belki de sınırların belirlenmesi gerektiğini belirtti.


Hatice Erişgen


KAYNAKÇA


  • Bayrak, E. (2022, Mayıs 11). CRISPR’da Yeni Bir çağ: Yıkıcı Teknolojiler Kombinasyonu. Pharmaino Science. https://pharmaino.com/crisprda-yeni-bir-cag-yikici-teknolojiler-kombinasyonu/

  • Sharma, G., Sharma, A. R., Bhattacharya, M., Lee, S. S., & Chakraborty, C. (2021). CRISPR-Cas9: a preclinical and clinical perspective for the treatment of human diseases. Molecular Therapy, 29(2), 571-586.,


  • Hillary, V. E., Ignacimuthu, S., & Ceasar, S. A. (2021). Potential of CRISPR/Cas system in the diagnosis of COVID-19 infection. Expert review of molecular diagnostics, 21(11), 1179-1189.


  • Li, C., Brant, E., Budak, H., & Zhang, B. (2021). CRISPR/Cas: a Nobel Prize award-winning precise genome editing technology for gene therapy and crop improvement. Journal of Zhejiang University-SCIENCE B, 22(4), 253-284.

  • Uzel, S. (2017, Şubat 5). CRISPR-Cas9 Nedir?. CRISPR-Cas9 Nedir? | BilimFili.com. https://bilimfili.com/crispr-cas9-nedir




Comentários

bottom of page