Biyoloji hakkında en iyi TED Talk’lar yazı dizimin CRISPR ayağına hoşgeldiniz! Burada CRISPR’ın ne olduğunu anlatan, bu sistemin hastalıklarda nasıl kullanıldığını anlatan ve tasarlanmış bebekler üzerine konuşan 3 tane konuşmadan bahsettim, iyi okumalar / dinlemeler!
CRISPR Hakkında Bilmeniz Gerekenler – Ellen Jorgensen
CRISPR gerçekten de söylendiği kadar kolay ve ucuz mu? CRISPR işini tam olarak nasıl yapıyor? Eğer CRISPR yapmak istiyorsanız ilk işiniz DNA’nın iki zincirinden de geçen bir kesik oluşturmak, böylece DNA’sına zarar gelince hücre kendini yenilemeye çalışacak. İşte biz burada devreye girip, hücreye istediğimiz yenilemeyi yaptırmaya çalışıyoruz. Burada bize yardımcı olan iki şey var: Cas9 protein, yani DNA’yı kesen şey ve guide (rehber) RNA, yani kesmek istediğimiz yer ile eşleşip Cas9’ın sadece orayı kesmesini sağlayan baz dizisi. Sonuç olarak bir hücrede Cas9 ve guide RNA kullanınca, elimizde DNA’sı ikiye ayrıldığı için panik halinde olan nurtopu gibi bir hücre oluyor.
Bu durumda hücrenin iki tane tamir mekanizması var: Birincisi, kopan DNA parçalarını alıp yan yana yapıştırmak ama bu sefer de kod bozulmuş, bir tane baz eksik kalmış olabiliyor. Bu bir geni susturmak için iyi bir yol olabilir tabi. İkinci yol ise genomu düzenlemek için daha kullanışlı. Hücre, DNA’nın hücredeki diğer kopyasından (anneden veya babadan gelen kopya) benzer bir parça alıyor ve tamir bu yedek parçaya göre yapılıyor. Eğer biz bu tamiri, iki ucu aynı ama ortası yani değişecek kısmı farklı olan bir DNA’ya göre yaparsak, tamir edilecek yere istediğimiz kodu ekleyebiliriz.
Peki CRISPR söylendiği kadar ucuz ve kolay bir yöntem mi? Deney için gerekli malzemelerin fiyatını 1000’den 100 dolara indirebilir ve haftalar sürecek bir deneyi birkaç günde tamamlayabilirsiniz, bu açıdan çok iyi. Ama bunu mutfakta yapacak haliniz yok, yine bir laba ihtiyacınız var. Bu işin bir de patent kısmı var, bir şey bulsanız bile lisansını almak için birsürü para ödemeniz gerekecek.
Kolaylık içinse şöyle sıkıntılar var: Bazı hücreler birinci onarım yolunu seçerken bazıları diğer yolu seçiyor ve hangi hücrenin hangi yolu seçeceği kesin değil. Yine bu sistemi organizmada uygulamak sıkıntı. Hücre bazında tutuyor ama bütün vücutta istediğiniz değişiklikleri yapmak her zaman kolay olmuyor, bir virüsün içine CRISPR koyup virüsü öyle vücuda vermeniz gerekli. Yine de CRISPR ile lösemiyi yenen bir çocuk var mı, evet var! Ama bu sefer de virüs tarafından enfekte edilmiş bir vücudunuz var. Başka bir problem, DNA’nın belli bir yerini değiştirip belli bir şey elde etmeyi (beşinci bacak gibi) nasıl yapacağımızı henüz bilmiyoruz. Yine de bu sistem çalışıldıkça iyi sonuçlar elde edilebileceğinden hepimiz eminiz.
DNA’yı Yeniden Yazarak Genetik Hastalıkları Tedavi Edebilir miyiz? – David Liu
Hücrelere yaşamları boyunca birsürü şey zarar verir, bazen hücrelerin kendileri bile. Hücrelerde en sık görülen hata olan nokta mutasyonlar, bazen hücrenin işleyişini bozabilir. Eğer bu mutasyon ailenizden geliyorsa, birçok hatta tüm hücreleriniz bu mutasyona sahip olacaktır ve genetik bir hastalığınız olabilir.Düşündüğünüzde, eğer yanlış olan tek bir harf düzeltilirse hastalık da düzelir ve Liu’nun labı bunu yapmayı, yani hastalığa sebep olan o tek harfi değiştirmeyi başardı.
Bakteriler virüsler tarafından enfekte edilebilir (virüs DNA’sını bakteriye verir ve orada kendi DNA’sını çoğaltmaya çalışır) ve bakteriler kendilerini bir şekilde savunmaya çalışırlar. Biz bugünlerde bu savunma sistemine CRISPR sistemi adını verdik. CRISPR’ın en önemli özelliği, keseceği DNA’yı bakteri ya da virüsünki olarak ayırt edebilmesi ve spesifik bir DNA dizisine yönelmesi. Hatta bu sistem virüs DNA’sını tanıyıp bir sonraki enfeksiyonda gelen viral DNA’yı kesmek için makas sistemini yönlendirebiliyor.
Altı yıl önce, bilim insanları tarafından viral DNA yerine bizim seçtiğimiz DNA’ların kesilmesi sağlandı, hatta genomumuzdakilerin bile. İstediğimiz sekans kesildiğinde oradaki genin fonksiyonu bozuluyor ama genetik hastalıklarda zaten değişmiş geni kesmek sorunu çözemiyor, bozuk olan yeri çıkarmak yerine doğru özelliği yeniden DNA’ya vermemiz gerekiyor. CRISPR ile ait olduğu yere doğru kodu koysak da, çoğu hücre tipinde hala bozuk özellik baskın geliyor. İşte bu yüzden Liu’nun labında base editorleri yani “baz düzenleyiciler”i geliştirdiler.
Bu sistem, CRISPR ile aynı tanıma özelliğini kullanıp hedef koda gidiyor ama kodu kesmek yerine yanlış bazı doğru baza çeviriyor. Ama bu durumda baz çiftlerinde uyumsuzluk çıkıyor. Bunu da, hiç ellemeyen (yani düzeltilenin karşısındaki), ama karşısındaki değiştiği için artık uyumsuz olan bazın olduğu zincirde küçük bir kesik yaratarak o zincirin, yenilenmiş ve düzeltilmiş eşine göre yeniden doğru şekilde üretilmesini sağlayarak yapmışlar. Bu sadece son 3 yılda yapılmış, mükemmel değil mi?
Baz düzenleyiciler binden fazla araştırmacıya dağıtılmış, yüzden fazla makalede yayınlanmış ve birçok organizmada denenmiş. İnsanlarda klinik araştırmada henüz kullanılmasa da, insanlarda hastalık yapan nokta mutasyonlar hayvanlarda düzeltilebilmiş! Bundan birkaç yıl sonra, nokta mutasyonların sebep olduğu hastalıkları düzelten ilaçları duyarsak hiç şaşırmam!
TED Talk’a buradan ulaşabilirsiniz.
Genetiği Tasarlanmış Bebek Konusunun Etik İkilimi – Paul Knoepfler
Genetiği değiştirilmiş bir arkadaşınız olduğunu düşünün. AIDS’e ya da birsürü otoimmün hastalığa karşı bağışıklığa sahip, sizden çok daha zeki ve aynı zamanda çok daha güzel de. Bu arkadaşınız hakkında ne düşünürsünüz? Sizin gibi “doğal”ların ve dizayn edilmiş insanların bir arada yaşadığı bir dünyada olmak ister misiniz? Çinli bilim insanları bu dünyayı yaratmak üzere, tasarlanmış embriyoları 4 yıl önce üretti bile ve bu, CRISPR ile yapıldı. Bu teknoloji sayesinde eskiden yıllar ve milyon dolarlar alan genetik değişimler şimdi birkaç günde ve çok daha ucuza yapılıyor. Bunun nelere kapı araladığını bir düşünün.
Dizayn edilmiş embriyolar kapıyı açtı evet, ve şimdi birileri kapıyı açıp dizayn bebekler yapacak. Bu faydalı bir şey, neden sorun olsun ki? CRISPR o kadar yeni ki insanları daha sağlıklı yapmaya çalışırken yanlışlıkla daha hasta yapabiliriz. Ya da bebeklerin dizaynı sırasında bir şeyler ters giderse bütün CRISPR araştırmaları tehlikeye girer.
Ama işin şu yanı da var, insanlar daha sağlıklı olur ve devlet sağlığa daha az para yatırırsa devletler insanları genetik değişikliğe zorlayabilir. Eğer biz tasarlanmış bebeklere sahip olursak, onların çocukları da dizayn edilmiş olacak, çünkü dizayn edilmiş DNA kalıtımsal olarak diğer nesle geçecek ve bu işin nereye gideceği belli olmayacak.
TED Talk’a buradan ulaşabilirsiniz. Bu konuşma 2015 tarihli, tasarlanmış bebeklerin 2018’de Çin’de dünyaya geldiği düşünülüyor. Bununla ilgili habere de buradan ulaşabilirsiniz.