Page 6 - BİOMEDYA SAYI 01

CRISPR

Devrimi

2012’den itibaren araştırmacılar, CRISPR DNA
dizilerine benzer özellikte sentetik ve spesifik
Cihan Taştan DNA dizileri üreterek CRISPR tekniği ile genom
modifikasyonları gerçekleştirmeye başladılar.

İnsan Genomu Okuma OUT;
Oynama IN!
İnsan genetik materyali on yıllar boyunca bilim
insanlarının sayısız sorularının kaynağı oldu. Ancak
biyologların aradıkları cevapları bulabilmeleri için
moleküler biyoloji teknolojilerinin gelişmesini
beklemekten başka çareleri yoktu. Milyarlarca
kilometre uzaktaki galaksilerin tespiti için Hubble
teleskobunun inşaa edilmesi nasıl bir devrim ise;
metrenin milyarda biri küçüklükteki DNA’mızı
okuyabilmemiz için de Sekanslama teknolojisinin
geliştirilmesi yeni bir çağın başlangıcı sayıldı.
Teknoloji her zaman bilimsel sorular sormaktan
daha pahalı olmuştur. İnsanın kalıtımsal materyalini
anlamak üzerine sayısız teoriler oluşturmak ucuz
olsa da; kanıtlamak çok masraflıdır… 2001’de üç
milyar harften oluşan insan genomunun tümünü
okuyabildiğimiz duyurulduğunda, hiç kimse moleküler
düzeydeki bu başarının üç milyar dolara mal olacağını
tahmin etmemişti… Hızla gelişen teknolojiler, 2015
yılında artık bir insan genomunun sekanslanmasının
bin dolardan ucuz gerçekleştirilmesine olanak tanıyor. Kaynak: ADDGENE
DNA kitabımızı okuyabiliyoruz; ancak bu yetenek,
kalıtımsal hastalıklarımızı anlamak ve tedavi
edebilmek için yeterli değil. Geliştirilen birçok genom Modern Gen Modifikasyon Tekniği: rahatsızlık olan kas distrofisine sebep olan genleri
modifikasyon tekniklerine (örneğin; Zinc-finger ve CRISPR modifiye ederek tedavi etmeyi başardı. Bilhassa
TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclase) Zinc-finger ve TALEN nükleazlarına oranla gen organ nakillerinde genetiksel farklılığa dayalı
nükleazları) rağmen, hiçbiri 2013’de yaygınlık modifikasyon potensiyeli yüksek, kolay ve daha doku uyuşmazlığını önlemek amacıyla domuz
kazanan CRISPR tekniğinin sağladığı hız, kolaylık ucuza mal gerçekleştirebilen CRISPR teknolojisi, embryosunun 60 geni modifiye edildi. Çinli bilim
ve fiyat ucuzluğu ile boy ölçüşemedi. İlk insan biyomedikal şirketlerin bir anda dikkatini üzerine insanları CRISPR tekniği ile daha kaslı ve yapılı av
genomunun okunması üzerinden on yıldan biraz fazla çekmeyi başardı. 2013 yılı CRISPR teknolojisinin altın köpekleri geliştirdiklerini duydurdular. 2015 Nisan
zaman geçti ve artık kendimizi okumaktan öteye dönemi oldu. Massachusetts merkezli Editas Medicine aylarında insan embryolarının genomu modifiye
adım atıp, CRISPR ile genomumuzu modifiye edip şirketi 43 milyon dolar ile ve İsviçre merkezli CRISPR edilerek kalıtımsal kan hastalığı olan beta-talasemi’nin
tedavi etmeye çok yaklaştık... Therapeutics şirketi 89 milyon dolar ile CRISPR tedavi edilebileceği duyuruldu. Gen modifikasyon
çalışmalarının bir anda artan bu hızı karşısında
teknolojisinin insan gen tedavilerinde kullanılması için etik tartışmaları sıcaklığını sürdürürken, kalıtımsal
Bakterilerin Savunma Sistemi: araştırmalar gerçekleştirdi. CRISPR gen modifikasyon hastalıkların yakın gelecekte tedavi edilebileceğine
CRISPR (Clustered Regularly tekniğinin dünya üzerinde yaygınlaşması ile son dair umut ışığı yanmaya devam ediyor.
iki yılda 83 ülkeden bu teknik kullanılarak bilimsel
Interspaced Palindromic Repeats) çalışmalar gerçekleştirildi. Bu durum CRISPR Kaynak:
1987’de Japon bilim insanı Yoshizumi Ishino ve teknolojisi üzerine amansız patent savaşlarını da 1. Ledford Heidi. Bitter fight over CRISPR patent heats up. Nature
ekibi E. coli bakterisinde tekrarlanan DNA dizileri tetikledi. 529, 265 (21 January 2016) doi:10.1038/nature.2015.17961
keşfettiklerinde kimse bu motiflerin ne işe yaradığını 2. Ledford Heidi. CRISPR, the disruptor. Nature 522, 20–24 (04
bilmiyordu. Bu DNA dizileri daha sonra CRISPR İnsan Hücrelerinde Genetiksel June 2015) doi:10.1038/522020a
dizileri olarak adlandırıldı. 1995 yılına geldiğimizde 3. Maxmen Amy. Three technologies that changed genetics.
CRISPR DNA dizilerinin birçok farklı bakteri türünde Hastalıkları Hack’leme Zamanı! Nature 528, S2–S3 (03 December 2015) doi:10.1038/528S2a
daha bulunduğu keşfedilecekti. Ancak bu dizilerin Sentetik biyolojide 30 yılın en iyi gelişmesi
gerçek işlevinin anlaşılabilmesi için 2007 yılına kadar olarak adlandırılan CRISPR teknolojisi medikal
beklememiz gerekiyordu. Danisco yemek şirketinden terapi çalışmalarında baş rolü kapmayı başardı.
bilim insanlarının sürdürdüğü çalışmalar sonucunda 2014’de araştırmacılar ilk defa farelerde kalıtımsal
CRISPR DNA dizilerinin bakteriler tarafından virüs
enfeksiyonlarına karşı bir savunma mekanizması
olarak kullanıldığı keşfedildi. Bakteriler, Cas9 enzimini
kullanarak ‘guide’ (rehber) RNA dizisi ile DNA çift
zincirini spesifik hedefleyerek kesip inaktif hale
getirebiliyorlar. CRISPR mekanizması, araştırmacılara
özellikle hedefledikleri DNA bölgelerini spesifik
bir şekilde modifiye etmelerine olanak tanıdı. Kaynak: ADDGENE

6