Konya Bilim Merkezi BilimUp

CRISPR ile İnsan Genetiğini Değiştirmek Mümkün Mü?

Esra Nur ELMAS
5 dk
530

Gattaca filminde olduğu gibi genetiği değiştirilmiş çocukların doğmasının sıradan olduğu bir gelecek bizi bekliyor olabilir mi? Ve bunun olası tehlikeleri neler olabilir? Bu sorulara CRISPR ile doğan ilk bebekler olan Lulu ve Nana örneğinden giderek cevaplar bulmaya çalışacağız.


CRISPR Nedir?

Gen düzenleme teknolojisindeki son gelişmeler, bilim adamlarının insan genomunu benzeri görülmemiş şekillerde manipüle etmelerini sağladı. Özellikle bir teknoloji olan Düzenli Aralıklarla Bölünmüş Kısa Palindromik Tekrar Kümeleri (CRISPR), gen düzenlemeyi her zamankinden daha hassas ve uygun maliyetli hale getirdi. Gerçekten de bilim insanları, CRISPR'nin yaşamı tehdit eden hastalıklarla bağlantılı genleri bireyin genetik yapısından çıkarabildiğini ve insan embriyolarında kullanıldığında CRISPR’nin kalıtsal hastalıkları tamamen insan genomundan kalıcı olarak ortadan kaldırma potansiyeline sahip olduğunu göstermiştir. Bu gelişmeler, genetik olarak bağlantılı hastalıklardan muzdarip bireyler ve aileleri için büyük bir umut olmuştur. Ancak karanlık bir taraf da var: CRISPR, yanlış ellere geçerse insan doğasını olumsuz yönde etkileyebilir veya biyolojik silahlar yaratmak için kullanılabilir

CRISPR ile Düzenlenmiş İlk Bebekler: Lulu ve Nana

28 Kasım 2018'de CRISPR-Cas9 tekniği kullanılarak değiştirilmiş DNA ile doğan ilk bebekler bilim dünyasında devrim yarattı. He Jiankui, Hong Kong'daki İkinci Uluslararası İnsan Genomu Düzenleme Zirvesi'nde Çin'de doğan Lulu ve Nana'nın (ikiz kızlar) CCR5 adlı bir genini mutasyona uğrattığını duyurdu.


CRISPR-Cas9 ile He Jiankui, AIDS'e neden olan HIV’in hücreye girmesine izin veren bir protein kapısı oluşturan CCR5 adlı bir geni devre dışı bırakmaya çalıştı. CCR5 geni, insan savunma sistemindeki beyaz kan hücrelerinin yüzeyindeki reseptörlerin yapısını belirleyen bir gendir. Bu gen, 3. kromozom üzerinde yer alır. Normalde, İnsan İmmün Yetmezlik virüslerinden biri olan HIV-1, bu reseptörleri kullanarak insanları enfekte eder. Böylece virüs kendini hızla çoğaltıp savunma hücrelerinin çoğunu yok ederek insanlarda Edinilmiş Bağışıklık Yetmezliği Sendromu yani AIDS'e neden olur. CCR5 geninde Del-32 veya Delta-32 adı verilen 32 nükleotidi silen bir mutasyon meydana gelebilir. Bu mutasyon diğer tüm mutasyonlar gibi kendiliğinden ve tamamen rastgele gerçekleşir, bu örnekte beyaz kan hücrelerindeki reseptör proteinin üretimini engeller. Bu reseptörlerin üretilmemesi, insanlarda HIV 'e karşı anında direnç sağlar; çünkü HIV bağlanabileceği reseptörleri bulamaz. Bir kişide bu mutasyonun iki kopyası varsa yani homozigot ise HIV 'e karşı mutlak direnci vardır. HIV vücuda girse bile AIDS'e neden olamaz. Bu mutasyonun sadece bir kopyası varsa yani heterozigot ise HIV' in AIDS'e yol açması 3 yılı bulur ve HIV tedavisinde kullanılan antiviral ilaçların etkisi artar.

He Jiankui CRISPR-Cas9’u Nasıl Uyguladı?

Çalışmadaki HIV negatif kadın partnerler ve HIV kaynaklı enfeksiyonları ilaç tedavisi ile büyük ölçüde baskılanan HIV pozitif erkekler IVF (tüp bebek) yoluyla döllendi. Önce, HIV' in spermde saklanabileceği sıvı olan semenden ayırmak için sperm yıkandı. Bir embriyo oluşturmak için tek bir yumurtaya tek bir sperm yerleştirildi. Hücreler bölünmeye başladığında ve embriyo 3-4 günlükken embriyo donduruldu ve HIV virüsünün hücrelere girmesi için kritik olan 3. kromozomun kısa kolunda yer alan CCR5 adlı gen embriyolardan çıkarıldı. Bunun için gen düzenleme aracı (CRISPR-Cas9) kullanıldı. Embriyoların DNA'sı değiştirilerek moleküler makasın gerçekten de doğru hedefte olduğu doğrulandı ve analiz tamamlandığında değiştirilmiş embriyolar çözüldü ve gebeliğin gerçekleşmesi için annenin vücuduna en iyi şekilde yerleştirildi.


Gen Düzenlemesi İlk Genetiği Değiştirilmiş Bebekler Olan Lulu ve Nana’da Olası Tehlikeler Doğurabilir mi?

2016'da başlayan bir dizi araştırma, CCR5 geninin sadece reseptörlerle ilgili olmadığını ortaya çıkardı. CCR5 geni bilişsel işlevlerde de yer alabilir! Bir çalışmada, CCR5 geni susturulmuş farelerin hafızasının önemli ölçüde arttığı gösterilmiştir. 2019 yılında yapılan başka bir çalışmada ise bu genin hafıza gelişimini ve sinaps oluşumunu baskılayıcı etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. Yani bu geni mutasyona uğratmak, bu kısıtlamayı ortadan kaldırarak beyin gelişimini hızlandırabilir.


CCR5 geninin bilişsel yetenek ve motor hareketleri arasındaki ilişkisi

CCR5'in çok yönlü bir gen olduğu söylenebilir. Çinli bilim insanlarının yapay olarak bozulmuş bu genle doğan bebeklerde amaçladıkları AIDS'i durdurabileceklerini göstermekti; ancak beklenmedik sonuçları da tetiklemiş olabilirler. Bir ikizde, CCR5 geninin her iki kopyası (hem anne hem de baba geni) değiştirilirken, yalnızca bir kopya diğeri için değiştirilmiştir. Çünkü bebeklerde bazı hücrelerin modifikasyona sahip olduğu bazılarının ise olmadığı tespit edilmiştir. Bu duruma mozaiklik denir. Mozaikliğin kanser, anormal organ gelişimi gibi beklenmedik ve zararlı sağlık etkilerine yol açma olasılığı vardır. Bu da insanlar üzerindeki gen çalışmalarını riskli hale getiriyor.

CRISPR Teknolojisi Riskli Midir?

Bir genin farklı bir özelliği etkilediği tam olarak bilinmediği için insan gen düzenlemesinin riskli olduğu söylenebilir. Bu nedenle Lulu ve Nana ileriki yıllarda rahatsızlık yaşayabilir ve bunu gelecek nesillere aktarabilirler. Öte yandan bebekler süper zeki de olabilirler.

CRISPR teknolojisinin kullanımı, birçok klinik uygulama için önemli umut vaat etmektedir. İnsan immün yetmezlik virüsü tip 1, orak hücreli anemi, insan papilloma virüsü ve çeşitli kanser türlerinin tedavilerini araştırmak için CRISPR kullanılarak çeşitli araştırma denemeleri halihazırda yürütülmüştür.

Öte yandan CRISPR gen düzenlemesiyle Gattaca filmindeki gibi genetiği değiştirilen ‘kusursuz’ insanların varlığı ve genetiği değiştirilmeyen insanların ‘kusurlu’ olarak görülüp toplumdan soyutlanması gibi ayrımcılıklar bu teknolojinin karanlık taraflarıdır. Uzmanlar, gen düzenlemesinin fiziksel görünümü ve kişiliği değiştirilmiş "tasarlanmış bebekler" yapmak için kullanılmaması gerektiği konusunda çoğunlukla hemfikirler.


Kaynakça
  1. Pieczynski, J. and H. Kee, “ Designer babies ?!” A CRISPR ‐based learning module for undergraduates built around the CCR5 gene. Biochemistry and Molecular Biology Education, 2020. 49.
  2.  Jiankui, H., et al., Retracted: Draft Ethical Principles for Therapeutic Assisted Reproductive Technologies. The CRISPR Journal, 2018. 1(6): p. e450-e453.
  3.  Uysal, Ö., Bakırcı, Ç. M. (2019, August 27). Dünya'nın Tasarlanmış İlk Bebekleri: AIDS Direnci Verilmek İstenen Bebekler Yanlışlıkla Süperzeki Yapılmış Olabilir!. Evrim Ağacı. Retrieved November 26, 2022.
  4.  http://theantisense.com/2018/12/18/the-science-behind-the-crispr-babies-lulu-and-nana/ 
  5.  Joy, M.T., et al., CCR5 Is a Therapeutic Target for Recovery after Stroke and Traumatic Brain Injury. Cell, 2019. 176(5): p. 1143-1157.e13.
  6.  Locke, L.G., The Promise of CRISPR for Human Germline Editing and the Perils of "Playing God". Crispr j, 2020. 3(1): p. 27-31.

Bu yazı, https://biogazette.com/vita-dergi/’ de yayımlanmıştır. *

Benzer Makaleler
Korkular Genetik Yolla Aktarılabilir Mi?
Nobel Ödüllü Genetik Çalışması: CRISPR-CAS9 Nedir?
Çevrenin Kalıtımı: Epigenetik Nedir?
Genler Ne İşe Yarar: Protein Sentezi
Gen Dizisinden Proteinler Nasıl Üretilir? Santral (Merkezi) Dogma Nedir?
Neden Tek Yumurta İkizlerinin Parmak İzleri Aynı Değil?
Akraba Evliliği Sakıncalı Mıdır, Genetik Sonuçları Nelerdir?
Yeni Ürün: GDO'lu Mor Domates
Kanser Genetiği: Tümör Proteini p53’ün Kanserdeki Rolü
Görülmeyenleri Görünür Kılan Işıldayan Protein
ANASAYFA
RASTGELE
KATEGORİLER
POPÜLER
EN YENİLER