CRISPR Gen Düzenleme Teknolojisinin 10 Sıra Dışı Kullanımı -

CRISPR gen teknolojisi, sahip olduğu eşsiz potansiyel ve kullanım alanı açısından sunduğu olanaklar ile birkaç yıldır gündemimizden düşmüyor. Bu gen düzenleme aracı, işleri her zamankinden daha hızlı ve kolay yapmamıza imkan tanıyor ve insan sağlığının birçok açıdan iyileştirilmesi anlamında oldukça umut verici olduğunu söyleyebiliriz. Bu teknolojinin her türden hastalığın altında yatan sebepleri inceleyen araştırmalara hız kazandırdığı oldukça açık. Ayrıca kanserden AIDS’e birçok ciddi hastalığın tedavisi için gen düzenleme araçlarının kullanılması adına yürütülen klinik çalışmalar hız kesmeden devam ediyor. Bu yazıda CRISPR gen düzenleme aracının birçok farklı endüstriyi etkileyen sıradışı kullanım alanlarından bahsedeceğiz.

1.Evcil Hayvan Yetiştirme :

Hayvan sahipleri evcil hayvanlarına yardımcı olabilecek ve onların refahını arttırabilecek her türlü gelişmeden faydalanmak arzusunu taşırlar. Köpek ve kedilerin yetiştirilmesi ve hayvan sağlığı adına yapılan genetik testler şuanda oldukça revaçta. CRISPR teknolojisi de bu tarz teknolojiler arasına girmeye aday.

Bu gen düzenleme aracının bu alandaki hedefi evcil hayvanlardaki genetik hastalıkları ortadan kaldırarak, saf ve sağlıklı nesiller yetiştirmek. Örneğin köpeklerin yaşam kalitelerini oldukça olumsuz etkileyen bu tarz genetik hastalıklara verebileceğimiz en iyi örnek Dalmaçyalı köpekler. Bu köpekler mesane taşı oluşumuna yatkınlığı arttıran genetik bir mutasyona sahipler. ABD’de bir köpek yetiştiricisi Dalmaçyalıların bu durumunu düzeltebilmek için bu teknolojiyi kullanmak istiyor fakat hayvanlar satılmadan önce FDA incelemesinden geçmek zorunda.

CRISPR’ın bu alanda diğer kullanım alanlarına minyatür domuzların yetiştirilmesi, çeşitli renkte boyutta ve desende koi sazan balıklarının üretilmesi örnek verilebilir.

2. Alerjik Olmayan Gıdalar :

Besin alerjileri populasyonların oldukça büyük bir kesimini etkiliyor ve bu durum bazı zamanlarda yaşamı tehdit eden boyutlara ulaşmakta. CRISPR ile potansiyel alerjen besinlerin başında gelen süt, yumurta ve fıstık gibi besinleri herkes için güvenli hale getirmek mümkün olabilir. Avustralya Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) araştırmacılarından Tim Doran bu konuda şunları söylüyor : “Yumurta beyazında bulunan ve alerjiye sebep olan 4 farklı protein mevcut. Biz, ilgili genin bağışıklık sistemi tarafından tanınan ve alerjik reaksiyona sebep olan bölgesini yeniden yazıyoruz diyebiliriz.”

Doran’ın yumurtalara alerjisi olan bir kızı var ve bu çalışmanın önemini farklı bir açıdan anlatabilmek için şu sözleri de ekliyor : “Bana doğum gününde lezzetli bir pasta istemeyen bir tane çocuk gösterebilir misiniz? Tüm çocuklar bunu ister. Aslında çalışmamızın amacı burada kendini belli ediyor : lezzetli ve kocaman bir doğum günü pastası.”

Hollanda’dan bir diğer araştırma grubu da CRISPR-Cas9 kullanıp buğdayın DNAsını modifiye ederek, buğdayı çölyak hastaları için güvenli hale getirmek amacıyla bir çalışma yapıyor. Fakat Avrupa Birliğinin bitkilerde CRISPR gen düzenleme teknolojisi kullanımına ilişkin katı düzenlemeleri bu çalışmanın önünde bir engel teşkil ediyor.

3. **DNA “kasetçaları” :**

Harvard Üniversitesiden bilim insanları CAMERA (CRISPR-mediated Analogue Multi-event Recording Apparatus) isimli moleküler bir araç yapmak için CRISPR kullandılar. Bu araç hücre içinde yaşanan antibiyotiğe maruziyet, besinler, virüsler ve ışık ile ilgili olayları gözlemlemek için bir kayıt cihazı olarak işlev görüyor. Bunu başarmak için CRISPR hücrelere programlandı ve olası bir DNA düzenlenmesi spesifik olarak sinyal varlığında yapıldı. Düzenlemenin sayısına bakarak araştırmacılar tetikleyici sinyalin gücünü ve süresini bile hesaplayabiliyorlar. Bu sistem insan ve hayvan hücreleri üzerinde etkili olabiliyor ve farklı türden sinyalleri eşzamanlı olarak kaydetmemize yardımcı olabilir.

Uzun vadede, bu gelişmeler belirli alandaki çevresel kirleticileri tespit etmekte ya da kök hücrelerin çeşitli diğer hücrelere nasıl dönüştüğünü belirleyen sinyallerin izini sürmede bilim insanlarına yardımcı olabilir.

4. Gen Kafeinsiz Kahve Çekirdekleri :

İngiltere’de bulunan Tropic Biosciences isimli bir şirket genetik olarak düzenlenmiş kafeinsiz kahve çekirdeği üretti. Şirket CRISPR kullanarak çekirdeklerin kafein üretmesini sağlayan genleri inaktive edebiliyor. Bu durumun kafeinsiz kahvenin üretimindeki maliyetinin ve bu türdeki kahvelerin lezzeti üzerinde pozitif etkileri olabilir. Çünkü şuanda kafeinsiz kahve üretmek çekirdeklerin ıslatılmasını ve buharlanmasını içeren bir hayli maliyetli ve agresif bir süreç. Şirketin CEO’su Gilad Gershon şunları söylüyor : “Eğer kafeinsiz kahve çekirdeği üretmek istiyorsanız ya da başlangıçta kafein miktarını düşürmek istiyorsanız, işlem sonunda ürettiğiniz ürünün normal kahve tadına oldukça yakın olması gerekiyor. Ayrıca kahve içinde kendiliğinden bulunan oldukça faydalı bileşiklerden de feragat etmemeniz gerekiyor.”

5. Daha Çevreci Yakıtlar :

Gen düzenleme, alglerden biyoyakıt üretmemizi kolaylaştırabilir. Synthetic Genomics isimli bir şirket, sonradan biyodizel üretebilmek için kullanılan yağları iki kat daha fazla üretebilen bir alg nesli yetiştirmeyi başardı. Başka bir deyişle, gen düzenleme teknikleri bilim insanlarının yağ üretimini sınırlayan genleri bulup inaktive etmesini sağlıyor. Şuana kadar algler ekonomik olarak anlamlı sayılabilecek düzeyde yüksek biyodizel üretimi için gereken ölçüde yağ üretemiyordu. Bu modifikasyon sayesinde alglerin karbondioksiti biyoyakıta dönüştürme verimliliği arttı. Şirket şuanda Exxonmobile petrol şirketi ile birlikte çalışarak 2025 yılına kadar günde 10,000 varil alg kökenli biyoyakıt üretmeyi hedefliyor.

6. Acılı Domatesler :

Brezilya ve İrlanda’dan bilim insanları CRISPR kullanarak doğal olarak acı yetişen ilk domatesi üretmeyi başardı. Yapılan çalışmalarda, domatesin zaten acı biberin acı olmasını sağlayan madde olan kapsaisini üreten genlerin birçoğuna sahip olduğu ortaya çıktı ve araştırmacılar CRISPR kullanarak kayıp olan genleri domatese verebildiler.

Acı biberleri yetiştirmek zor bir süreçtir çünkü çok özel koşullar oluşturulmasına ihtiyaç duyarlar, tutarsız ısı üretimi gerçekleştirirler ve domateslerden daha düşük verime sahiptirler. Bu sebepten ötürü CRISPR sayesinde kapsaisini, domates içinde yetiştirerek elde etmek daha kolay olacaktır. Araştırmacılar ilk domates ve biber melezini ürettiler bile.

7. Haşereleri Yola Getirmek :

CRISPR, bazı ekosistemler için işgalci olarak bilinen ve hastalık taşıyan hayvan türlerinin sayısını kontrol altına almamıza yardım edebilir. Gen düzenleme teknolojisi bu noktada istenilen genetik bir modifikasyonun ilgili canlıların yavrularına nesiller boyunca aktarılmasını sağlayabilmekte.

Geçen sene, İngiltere/Imperial College London araştırmacıları bu teknolojinin , malarya hastalığının yayılmasından sorumlu olan bir sivrisinek türüne uygulanabileceğini kanıtladılar. Her iki ebeveyn taşıdığında, dişilerin yumurtlamasını engelleyen bir gen üzerinde yapılan çalışmalarda popülasyon bu teknoloji kullanıldıktan 7 nesil sonra ortadan kalktı.

Dünya çapında araştırmacılar, benzer yaklaşımın nesli tükenme tehlikesi altında olan türlerin bulunduğu adalarda, ekosisteme zarar veren farelerle savaşmada etkili olup olamayacağını test etmeyi amaçlıyor. Fakat bu durumun ortaya çıkarabileceği etik sorunlar üzerinde tartışmalar sürmekte.

8. Daha Hızlı Yarış Atları :

Arjantinli şirket Kheiron-Biotech yarış atlarının genomunu onları daha hızlı, daha güçlü yapabilmek için düzenliyor. CRISPR sayesinde araştırmacılar, kas gelişimi için çok önemli bir role sahip olan myostatin proteinini kodlayan genleri düzenleyebiliyorlar.

2013’te International Federation for Equestrian Sports organizasyonu uluslararası yarışlarda, klonlanmış atların yarışmasını engelleyen yasağı kaldırdı. O zamandan bu yana klonlanmış atlar polo gibi sporlara katılmakta ve yarışları kazanabilmekteler. Gen düzenleme ile gelecekte olimpiyatlarda da bu duruma şahitlik edebiliriz.

9. Daha Besleyici Balıklar :

Normal bir somon balığından iki kat daha hızlı büyüyen somonlar Kanada’da çoktan yetiştirildi. CRISPR sayesinde araştırmacılar bir adım daha öteye gidebiliyorlar. Norveç, CRISPR-Cas9 tekniğini hastalığa yakalanma eğilimleri düşük olan ve daha iyi büyüyen somonlar üretmek için kullandı. Araştırmacılar CRISPR kullanarak geliştirilebilecek diğer nitelikleri araştırıyorlar.

Gelecekte, bu teknik omega-3 içeriği açısından zengin ve besleyici olan balıklar yetiştirmek için kullanılabilir.

10. Nesli Tükenen Canlıları Yeniden Hayata Döndürme (De-extinction) :

Bu fikir, bilim kurgu romanlarından fırlamış gibi gözükse de artık öyle değil. Bilim insanları soyu tükenmiş hayvanları geri getirme çalışmalarına başladı bile. İlk aday bir zamanlar Kuzey Amerika ormanlarının sakinlerinden bir güvercin türü olan yolcu güvercin (passenger pigeon).

CRISPR teknolojisi kullanılarak, araştırmacılar yolcu güvercinindeki bazı genleri, modern zamanlardaki akrabası olan şerit kuyruklu güvercine aktarmak istiyorlar. Melezler, yavruların DNA’sı, yok olan tür ile eşleşene kadar birkaç nesil boyunca yetiştirecekler. İlk neslin 2022 yılında ortaya çıkarılması öngörülmekte.