CRISPR-Cas9 Tekniğiyle Yapılan 7 Muhteşem Şey

25 Ağustos 2017 Çağlayan Taybaş

Vücudunuzda sizi rahatsız bir rahatsızlık varsa veya bir özelliğinizin çocuğunuza geçmenizden korkuyorsanız CRISPR-Cas9 tekniğini mutlaka öğrenmelisiniz. Bu yöntemle bilim insanları genom seviyesinde DNA’yı çok rahatlıkla değiştirebiliyor ve düzenleyebiliyorlar. Hastalıkların, rahatsızlıkların ve diğer her şeyin temelinde DNA yatıyor. Eğer DNA’yı değiştirirsek her şeyi değiştirebilir, hastalıkları daha ortaya çıkmadan tedavi edebiliriz.

İleri Okuma: Kalp Hastalıkları Embriyo Halindeyken Tedavi Ediliyor

CRISPR-Cas9 tekniği 2011 yılında geliştirildi. Bir protein ve kılavuz RNA’dan oluşan bu yöntemde bilim insanları istedikleri DNA bölgesini kesebiliyor. DNA’nızın bir yerinde mutasyon olduğunu ve bu yüzden kalıtsal bir hastalığa sahip olduğunuzu varsayalım. CRISPR-Cas9 tekniğiyle araştırmacılar mutasyona uğramış bölgeyi kesip yerine sağlıklı DNA parçasını yerleştirerek sizi hastalıktan arındırabilir. Kulağa çok hoş geliyor. Önümüzdeki yıllarda bütün hastalıklar bu şekilde tedavi edilmeye başlanacak. Şimdi bilim insanlarının şimdiye kadar CRISPR-Cas9 tekniğiyle neler yaptıklarına bir göz atalım.

1) Kanser Tedavisi

DNA’mızdaki mutasyonların yol açtığı en ölümcül hastalıklardan birisi kanserdir. Araştırmacılar bir süredir CRISPR-Cas9 tekniğiyle kanserin yavaşlatılabileceğini hatta durdurabileceğini söylüyordu. Çin’de 2016 yılında bir ekip kanser hastalarına CRISPR-Cas9 ile değiştirilmiş hücreler nakletti ve yapılan çalışmalar neticesinde çok olumlu sonuçlar elde etti.

Çoğu yayın organı Amerika’daki gelişmeleri takip ederken Çin’de yasal düzenlemelerin daha gevşek olması araştırmacıların da önünü açtı. Sichuan Üniversitesi’nde çalışan Dr. Lu You ve ekibi bir akciğer kanseri hastasının kendi kanından aldığı bağışıklık hücreleri üstünde genetik oynamalar yaptı. Kanserli hücreler normalde bağışıklık hücrelerinin PD-1 proteinini etkisi hâle getirerek sürekli çoğalabiliyordu. Araştırmacılar PD-1 proteini olmayan bağışıklık hücreleri oluşturarak kanserli hücrelerin üstüne saldı. Ekip bu tür projelerle kanseri yenmeyi hedefliyor.

2) CRISPR-Cas9 İle HIV’i Yok Etmek

AIDS hastalığına neden olan HIV’i yok etmek için bilim insanları uzun süredir çalışıyor. Bu virüs bağışıklık sistemi hücrelerine saldırmakla kalmıyor aynı zamanda çok etkili bir şekilde mutasyona da uğruyor. HIV vücutta ilk konak hücresine girip çoğalmaya başladığında artık çok fazla sayıda HIV soyu oluşmuş oluyor. Hangi birini yok edeceksiniz. Dünya Sağlık Örgütü’ne (WHO) göre ilaç direnci HIV’de en büyük sorunlardan birini oluşturuyor.

İleri Okuma: AIDS (Edinilmiş Bağışıklık Eksikliği Sendromu)

Amerika’da Temple ve Pittsburgh Üniversiteleri’nde çalışan araştırmacılar CRISPR-Cas9 ile HIV’in çoğalabilme özelliğini durdurdular. 3 farklı hayvan modelinde yürütülen deneylerin tümünde HIV konak hücresinden koparıldı ve bölünme yeteneği elinden alındı. Molecular Therapy dergisinde yayınlanan araştırma HIV’in CRISPR-Cas9 ile nasıl etkisiz hâle getirildiğini ilk defa gösteriyor.

3) Huntington Hastalığı

Amerika’da yaklaşık 30,000 kişi kalıtsal olan Huntington hastalığını taşıyor. Bu rahatsızlık beyindeki nöronların zaman içinde bozulmasına ve ölmesine yol açan genetik bir bozukluktur. Hastalarda kişilik değişimleri, ruh hallerinde hızlı değişiklikler, yürüyüş bozuklukları ve geveleyerek konuşma görülüyor. Söz konusu genler olunca araştırmacılar da genleri nasıl düzeltebiliriz sorusuyla işe koyuluyorlar.

Huntington hastalığı insanlarda huntingtin adlı proteinin olması gerekenden daha büyük üretilmesine neden olan mutasyondan kaynaklanıyor. Normalde huntingtin küçük parçalara bölünerek hücrede dolaşması gerekiyor ama mutasyon yüzünden büyük halde kalıyor. Bu da proteinin zaman içinde birikerek toksik etki göstermesine ve hücreleri öldürmesine yol açıyor. 2017 yılının Haziran ayında The Journal of Clinical Investigation‘da yayınlanan bir çalışma farelerin huntingtin geninde yapılan değişikliklerle hastalığın seyrinin değiştirildiğini bildiriyor. Amerika’da Emory Üniversitesi’nde yapılan araştırmalarda ekip, toksik parçalar üreten huntingtin genini CRISPR-Cas9 tekniğiyle onarmayı başardı. Yöntemin başarıyla uygulanmasından sonra nöronlar iyileşmeye başladı ve fareler motor ve denge kontrolünü tekrar kazandılar.

İleri Okuma: CRISPR’la Parkinson Hastalığındaki Proteinler Aydınlatılıyor

4) Duchenne Kas Distrofisi

Distrofin genindeki bir mutasyondan dolayı ortaya çıkan Duchenne kas distrofisi de CRISPR tekniği ile tedavi edilen hastalıklardan birisidir. Bu mutasyon yüzünden kas lifleri için çok gerekli olan distrofin proteinin uygun hali üretilemez. Protein eksikliği de zaman içinde ilerleyen kas dejenerasyonu ve zayıflığa neden olur.

Amerika’da Texas Üniversitesi’nde çalışan araştırmacılar fareler üstünde CRISPR’ın bir versiyonu olan CRISPR-Cpf1’i kullandılar. Bu şekilde hastalığa yol açan mutasyon düzeltildi ve sağlıklı hücreler farelere geri nakledildi. Elde edilen sonuçlar çok umut vericiydi. Farelerin hareket ve nesneleri tutma becerileri gelişmişti.

5) Körlüğü Önlemek

Çocukluk körlüğünün en çok karşılaşılan nedenlerinden biri genetik bir rahatsızlık olan Leber doğuştan körlüğüdür. Yeni doğan her 100,000 bebekten yaklaşık 2-3 tanesini etkileyen bu rahatsızlık görmeyle ilgili en az 14 gende meydana gelen mutasyonlar nedeniyle ortaya çıkıyor. Editas şirketi bu hastalığın kökünü kazımak için CRISPR temelli bir tedavi üzerinde çalışıyor. Şirket araştırmacıları 2017’nin sonuna kadar insan denemelerine başlamak için FDA’dan izin almayı planlıyor.

6) Kronik Ağrı

Kronik ağrı kalıtımsal bir genetik hastalık değil ancak araştırmacılar CRISPR tekniğiyle genleri değiştirerek inflamasyonu azaltmaya çalışıyor. Kronik ağrının ortaya çıkmasında en büyük etkenlerden biri eklemlerde meydana gelen inflamasyondur. Eğer gen düzenlemeleriyle inflamasyonu durdurabilirsek çok rahatsız edici ağrı hissini de sonlandırabiliriz.

7) Lyme Hastalığı

Amerika’da MIT’de çalışan evrimsel biyolog Kevin Esvelt keneyle taşınan bakterilerin neden olduğu Lyme hastalığını tedavi etmek istiyor. Lyme hastalığı tedavi edilmediği takdirde insanlarda eklem ağrılarına, kalp çarpıntılarına, yüz felcine ve başka sorunlara yol açıyor. Normalde yumurtadan yeni çıkmış keneler bir bakteri taşımadıklarından tehlike oluşturmuyor. Ancak genç keneler beyaz ayaklı farelerin üstünde yaşayıp onlardan beslenirken bakteri kapıyor. Bu bakteriler de insanlara bulaştığında Lyme hastalığına neden oluyor.

Esvelt beyaz ayaklı farelerin genetiğini değiştirerek hayvanların bakteriye karşı bağışıklık kazanmasını sağlamaya çalışıyor. Bir şekilde CRISPR Cas9 tekniğiyle hayvanların genetiğini değiştirmeli ve yeni doğan fareler Lyme hastalığına yol açacak bakterileri barındırmamalılar. Böylece o farelerde yaşayan keneler de insanlara konduğunda hastalığı bulaştırmayacaklar.

İleri Okuma: İnsan Embriyosu Değiştirilecek

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş