Bilim insanları uzun süredir aynı bedende iki farklı DNA’nın mümkün olup olamayacağını araştırıyorlardı. Cell dergisinde yayınlanan yakın tarihli bir çalışmada bilim insanları, iki farklı maymun türünden alınan hücrelerden oluşan kimerik bir maymunun hayatta kaldığını duyurdular.
Birden fazla genotipe sahip hücre veya dokuların bir arada canlılıklarını devam ettirebilmesine kimera adı verilmektedir. Bu biyolojik yapılar, adını Yunan mitolojisinde tek bir vücutta çeşitli canlıların uzuvlarına sahip olan ve ağzından ateş püskürten bir yaratıktan almaktadır.
Araştırmacılar bu araştırma için yedi günlük bir embriyodan alınan kök hücre dizilerini (laboratuvarda tek bir kök hücreden yetiştirilen bir grup hücre) kullanmışlardır. Bu hücreler daha sonra dört ila beş günlük embriyolara enjekte edilmiştir. Embriyolar dişi maymunlara nakledilmiş ve bunun sonucunda 12 hamilelik ve 6 canlı doğum gerçekleşmiştir. Altı maymundan biri canlı doğmuş ve 10 gün hayatta kalmayı başarmıştır. Araştırmacılar, canlı erkek maymun üzerinde hangi hücrenin hangi maymundan geldiğini ayırt etmek için hücreleri yeşil floresan proteinleriyle etiketlemiştir. Doğan maymunun gözlerinin yeşil, parmak uçlarının ise sarımsı bir renk aldığı görülmüştür. Bilim insanları embriyolara enjekte edilen kök hücrelerin yeşil floresan proteinden etkilendiğini ve deneyin başarılı olduğunu gözlemlemiştir. Analiz, bu erkek yeni doğanın 26 farklı doku türünde %21 ile %92 arasında değişen donör kök hücrelerine sahip olduğunu göstermiştir.
Örneğin, 2017 yılında Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmada, bilim insanları insan ve domuz hücrelerinin bir araya getirilerek fare embriyolarında gelişmelerine izin verdiler. Bu çalışmanın amacı, insan organlarının farelerde yetiştirilerek, insanlara nakil edilebilir organlar için bir kaynak oluşturmaktı.
Benzer şekilde, başka bir araştırma ekibi, 2021 yılında Science dergisinde yayımlanan bir çalışmada, maymun embriyolarına insan kök hücrelerini enjekte ederek insan-maymun kimera embriyoları oluşturmayı başarmıştır. Bu çalışmanın amacı ise insan organlarının yetiştirilmesi için bir model oluşturmaktı.
Kimera araştırmaları, insan organlarının fare veya domuz gibi hayvanlarda yetiştirilmesi ve daha sonra nakledilmesi için bir potansiyel sağlamaktadır. Bu, organ nakli bekleyen hastalara daha fazla uygun organ temini açısından umut vadetmektedir. Kimera araştırmaları, insan hastalıklarının daha iyi anlaşılması ve tedavi edilmesi için bir model sunabilir. Örneğin, insan hücrelerinin fare embriyolarında kullanılması, insan hastalıklarının hayvan modellerinde incelenmesini sağlayabilir. Ayrıca kimera modelleri, yeni ilaçların etkinliğini ve güvenliğini test etmek için kullanılabilir. İnsan hücrelerinin entegrasyonu, ilaçların insan vücudu üzerindeki etkilerini daha doğru bir şekilde değerlendirmeye yardımcı olabilir.
Bu bulgular, insan olmayan primatlarda genetik mühendisliği için çok önemli olup, hastalık üzerine biyomedikal araştırmalar için hayvan modellerini büyük ölçüde geliştirmenin bir yolunu sunuyor. Benzer şekilde bu yaklaşım, maymun gibi insan olmayan primat konaklarda insan organlarının yetiştirilmesine ve sayısız insanın hayatının kurtarılmasına yol açabilir.
Bu uygulamaların potansiyeli büyük umut vaat etmekle birlikte, hala birçok etik, hukuki ve pratik zorlukla karşı karşıyadır. Bu nedenle, kimera araştırmalarının dikkatli bir şekilde yönetilmesi ve düzenlenmesi önemlidir.
Farklı türler arasında genetik transferin gerçekleştirilmesi için kullanılan 4 temel teknik vardır. Bu teknikler kimera araştırmalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Kimera araştırmalarında, farklı türler arasında genetik transferin gerçekleştirilmesi genellikle bu yöntemlerle yapılır. Özellikle, genetik mühendislik teknikleri, insan hücrelerinin hayvan embriyolarına enjekte edilmesi veya hayvan embriyolarında belirli genetik değişikliklerin yapılması için kullanılabilir. Örneğin, CRISPR-Cas9 gibi gen düzenleme araçları, belirli genetik değişikliklerin fare veya domuz embriyolarında yapılmasını sağlayarak kimera embriyolarının oluşturulmasına yardımcı olabilir. Benzer şekilde, vektörler veya elektroporasyon gibi yöntemler, istenen genetik materyalin hedef organizmanın hücrelerine aktarılmasında kullanılabilir.
Vektör Kullanımı: Genellikle virüsler veya plazmidler gibi vektörler, istenen genetik materyali taşımak için kullanılmaktadır. Bu vektörler, genetik materyali hedef organizmanın hücrelerine aktararak genetik transferi sağlarlar.
Elektroporasyon: Elektroporasyon, hücre zarlarını geçici olarak geçirgen hale getirmek için elektrik alanları kullanır. Bu yöntemle, genetik materyal hedef organizmanın hücrelerine doğrudan enjekte edilebilmektedir.
Transkripsiyon Faktörleri ve Gen Düzenleyicileri: Bazı durumlarda, hedef organizmanın hücreleri, belirli transkripsiyon faktörleri veya gen düzenleyicileri kullanılarak genetik materyalin kabulünü artırmak için uyarılabilmektedir.
CRISPR-Cas9 ve Diğer Gen Düzenleme Araçları: CRISPR-Cas9 gibi gen düzenleme araçları, belirli genetik değişiklikleri hedeflenmiş bir şekilde yapmak için kullanılabilir. Bu teknikler, genetik materyali istenen türe veya organizmaya aktarmak için de kullanılmaktadır.
