CRISPR-Cas9 teknolojisi, bilim adamlarının bir DNA molekülünde bir kesim yaparak genleri eklemelerine veya çıkarmalarına olanak tanır; düşük vücut yağı içeren domuzların oluşumundan belirli hastalıkların yok edilmesine kadar çeşitli uygulamalara sahip olan bir teknolojidir.
Bununla birlikte, teknik, istenmeyen yan etkilere neden olabilecek genetik mutasyonlar yaratma potansiyeline de sahiptir.
Bunu akılda tutarak, bir grup araştırmacı DNA’nın hiç kesilmesini gerektirmeyecek olan CRISPR-Cas9 teknolojisi üzerine bir çalışma hazırladı. Birkaç hastalığın tedavisinde farelerde ilgili bir deneme başarıyla yapıldı.
Çalışma, ilk kez bir hayvanın fenotipinin epigenetik düzenleme yoluyla değiştirilebileceğini kanıtlarken, DNA’nın bütünlüğünün korunmasını sağladı ve hiçbir mutasyon oluşmadı.
Yazar Juan Carlos Izpisua Belmonte basın açıklamasında ”DNA’nın kesilmesi yeni mutasyonların ortaya çıkmasına kapı açıyor, “dedi.
“CRISPR veya DNA’yı kesen başka bir araçla bizimle kalacak bir şey bu, genetik alanında büyük bir tıkanıklık. DNA’nın kesilmesinden sonra hücrenin zararlı olabilme olasılığı var” dedi.
Teknikte, doğum sonrası farelerde bulunan hücrelere genetik manipülasyon makinesi getirmek için iki adet adeno-ilişkili virüs (AAV) kullanıyor.
Birinde Cas9 enzimi geni bulunuyor ve diğeri bir transkripsiyonel aktivatör içeriyor. Enzim fare genomu içinde bağlanması gereken kesin konumu belirleyen kısa bir tek kılavuz RNA (sgRNA) ile donatılıyor.
Çoğu CRISPR-Cas9 prosedüründe kullanılan 20’ye kıyasla, sgRNA sadece 14 veya 15 nükleotidden oluştuğundan, kesime gerek yoktur.
Bu kompleks modifiye edilerek DNA’nın yakınına yerleştirildiğinde, belirli bir genin ekspresyonunu teşvik eder. İstenmeyen mutasyonlar için potansiyel olmadan hemen hemen her geni veya genetik yolu etkinleştirmek için aynı temel ilke uygulanabilir.
Akut böbrek hastalığının fare modelini kullanan testlerde, bu yöntem hasar görmüş veya susturulmuş genleri aktive ederek böbreğin normal şekilde çalışmasına olanak tanıdı.
Karaciğer hücrelerinin, insülin üretme kabiliyetine tekrar kavuşmasına yardımcı olması, bu da bir farenin tip 1 diyabetten kurtulmasına yardımcı olduğu için yararlı olduğunu kanıtladı.
Ekip ayrıca, bir gen mutasyonuyla bağlantılı bir durum olan kas distrofisinin fare modellerinde kas büyümesini ve fonksiyonunu düzeltme kapasitesini gösterdi.
Fakat onu düzeltmeye çalışmak yerine aynı yolda genlerin ifadesi aslında arttırıldı. Bu da mutasyona karşı öncelik taşıyordu.
Belmonte, “Geni düzeltmedik, mutasyon hala orada” dedi.
“Bunun yerine, epigenom üzerinde çalışıyoruz ve farelerde aynı yoldaki diğer genlerin ifadesini geri getirecekler, bu mutant farelerin kas fonksiyonunu iyileştirmek için yeterli” dedi.
Bu erken denemelere dayanarak, yöntemin herhangi bir güvencesiz yan etkisi oluşturmadığı görülüyor ancak herhangi bir klinik test yapılmadan önce araştırmacılar, güvenlik, pratiklik ve verimliliği değerlendirmek için daha ileri düzey çalışmalar yapacaklar.
Araştırmacılar, tekniğin, farelerde böbrek hastalığına etki edecek şekilde sağlıklı nöronlar üreterek, Alzheimer ve Parkinson hastalığının da dahil olduğu çok çeşitli nörolojik rahatsızlıklar için gelişmekte olan tedavilere kendilerini ödünç verebileceğini umuyorlar.
Bununla birlikte, tekniğin insanlarda test edilebilmesi için hala uzun bir yol var.
Yazar Hsin-Kai Liao, “Hasta insanlarda bu yöntemi uygulamadan önce incelenmesi gereken bir çok adım var” dedi.
“Örneğin, farelerde veya büyük hayvanlarda AAV-CRISPR / Cas9 Hedef Gene Aktivasyon sistemine karşı konağın bağışıklık tepkilerinin ortaya çıkıp çıkmadığı belirlenmeli .. Bu tekniği hasta insanlarda kullanılmadan önce güvenlik ve etik konulara da değinilecek.” dedi.
Parkinson hastalığından kas distrofisine kadar değişen rahatsızlıkların giderilmesi için güvenli, verimli bir yöntem potansiyeli kesinlikle çok çekici geliyor, ancak fareler üzerinde yapılan testlerde erken başarı, tekniğin insanlar için uygun olacağı anlamına gelmiyor.
Bağışıklık tepkileri ve etik konularla ilgili sorular ele alındığında, ekip klinik araştırmalarla ilgili daha net bir zaman çizelgesi bulmayı umuyor.
Kaynak : Tıkla
Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik