Her yıl milyonlarca insanın sıtma ve dang humması gibi hastalıklara yakalanmasına, tedavi edilemeyen yüzbinlerce insanın da ölümüne sebep olan sivrisineklerin DNA’larını yeniden programlayarak bu hastalıkları tamamen ortadan kaldırabilmek mümkün olsaydı?
Her yıl, çeşitli canlılardan insanlara bulaşan milyonlarca yeni enfeksiyon vakaları görülüyor. Çoğu az gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde yaşayan yüzbinlerce çocuk ve yetişkin doktor azlığı, ilaçlara erişim zorluğu ve hijyenik olmayan çevre koşullarından ötürü, bu hastalıklar ve neden oldukları komplikasyonlara bağlı olarak hayatlarını kaybediyor. Söz konusu etkenlerin bir kısmının önüne geçmek için Birleşmiş Milletler, UNICEF ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO) gibi uluslararası kuruluşlar ortam koşullarını iyileştirmeye yönelik çalışmalar yürütürken pek çok bilim insanı da hastalığa sebep olan parazitlerin insanlara bulaştıran sivrisinek, kene ve yarasa gibi canlılar üzerine odaklanıyor.
Dünya Sağlık Örgütü’nün rakamlarına göre her yıl Afrika, Güney Asya, Pasifik ve Güney Amerika’da 100’ün üzerinde ülkede 50 ila 100 milyon insan dang hummasına yakalanıyor. Bunlardan yarım milyonu hastalığın ileri evresi olan dang hemorajik ateşi geçirirken, çoğu çocuk 22 bin kişi bu hastalık sonucu hayatını kaybediyor. Aynı şekilde, %90’ı Orta ve Güney Amerika’da yaşayan yaklaşık 8 milyon kişinin halk arasında şagaz hastalığı olarak da bilinen Amerika tripanozmozuyla yaşadığı tahmin ediliyor. Belli başlı belirtileri olmadığı için fark edilmesi zor olan şagaz enfeksiyonu hayat boyu sürüyor ve teşhis edilmediği takdirde insan hayatını tehlikeye sokan sonuçlar doğurabiliyor. Sıtma ise bu gruptaki hastalıkların en büyük tehdit oluşturanı. Her yıl, çoğunluğunu Orta Afrika bölgesinde yaşayan 5 yaşın altındaki çocukların oluşturduğu 1 milyon kişi sıtmadan dolayı hayatını kaybediyor. Dünya nüfusunun %40’ı sıtma riskinin yüksek olduğu bölgelerde yaşarken, yılda 300-600 bin arası yeni enfeksiyon görülüyor.
Ya her yıl milyonlarca insanın sıtma ve dang humması gibi hastalıklara yakalanmasına, tedavi edilemeyen yüzbinlerce insanın da ölümüne sebep olan sivrisineklerin DNA’larını yeniden programlayarak bu hastalıkları tamamen ortadan kaldırabilmek mümkün olsaydı? “Gene drive” adı verilen gelişme sayesinde o günler artık tahmin ettiğimizden de yakın…
YENİ UFUKLARA DOĞRU
Hala araştırma aşamasında olan gene drive, temelde insanlara sıtma, dang ve son yıllarda ortaya çıkan zika gibi virüsleri bulaştıran sivrisinek benzeri canlıların DNA’larında değişiklikler yaparak, bu canlıların genetik anlamda virüslere dirençli hale getirilmesi ve bu dirençli genleri yavrularına geçirmesi anlamına geliyor. Araştırmanın önemli bir kısmı söz konusu değişikliğe uğramış genlerin üreme sırasında normal kalıtımda olduğunun aksine, yavruların yarısına değil tamamına geçmesi üzerine odaklanıyor. Bu sayede, kısa bir süre içerisinde virüse dayanıklı genler tüm türe yayılarak insanları enfekte edebilen virüslere dirençli bir popülasyon oluşmasını sağlıyor. Gene drive tekniği de adını bu özelliğinden alıyor.
Her ne kadar gene drive kavramı yaklaşık 10 yıldır bilim insanlarının gündeminde olsa da, bu teknoloji hakkında en umut verici gelişmeler son birkaç yılda meydana geldi. University of California – Irvine’dan moleküler biyolog Anthony James ve laboratuvarı sıtmayı ortadan kaldırmak için 30 yıldır bu tür araştırmalar sürdürmesine ve bu amaca ulaşmakta hayati önem taşıyan mekanizmaların geliştirilmesine imzasını atmış olmasına rağmen bu genlerin doğal ortamda yüzde yüze yakın bir oranda yayılmasını sağlayacak bir yöntem bulamamıştı. Fakat geçtiğimiz Ocak ayında bu kez University of California – San Diego’dan gelişim biyolojisi uzmanları Ethan Bier ve Valentine Gantz meyve sineklerinde tam da bunu başardılar ve bu buluntunun sivrisineklerde çalışıp çalışmayacağını görmek için Anthony James ile iletişime geçtiler.
Bier ve Gantz, araştırmalarının başarısını CRISPR-Cas9 sistemi olarak bilinen bir gen modifikasyon tekniğine borçlular. Bu sistem mutasyona uğramış geni bir kromozomdan diğerine kopyalayarak ebeveynlerden yavrulara geçişinde büyük bir başarı oranı sağlanmasına sebep oluyor. Bu teknik sivrisineklere uygulandığında da Bier ve Gantz’ı haklı çıkardı: Mutasyona uğrayan sivsinikler %99 başarı oranıyla bu genleri yavrularına geçirdiler. Imperial College London’dan araştırmacılar ise aynı sistemi kullanarak dişi sivrisineklerde yumurta üretimini tamamen durdurmayı başardılar. Bu sayede sivrisinek popülasyonunu kontrol etmenin çok daha kolaylaşacağını ve sivrisineklerin taşıdığı hastalıklarla savaşmada büyük önem taşıdığını vurguluyorlar.
BİLİMİN ETİK KAYGILARI
Her ne kadar çığır açan bir niteliğe sahip olsa da gene drive’ın etikliği ve uzun sürede neden olabileceği riskler bilim dünyasını ikiye bölmüş durumda. Bir takım bilim insanı sağlanacak faydaların risklerden daha ağır geldiğini savunurken, kimileri gene drive sonucu türlerin yok olma tehlikesiyle karşı karşıya gelerek ekosistemde geri dönüşü olmayan değişimlere yol açacağını savunuyor. Diğer bir grup bilim insanı da gene drive’ın doğal ortamda bir şekilde hedeflenmeyen canlılara geçerek kontrol edilemeyecek bir hale gelmesinden korkuyor.
Sivrisineklerin tamamen ortadan kaldırılmasının taşıdığı risklere verilen en yaygın örnek kuzey kutup bölgesi. Kuzey kutbunda bolca bulunan sivrisinekler olmazsa göçmen kuşların temel besinleri ortadan kalkmış olacak, ısırılmamak için bu bölgeden kaçınan diğer kuşların göç rotaları tamamen değişecek dolayısıyla da bu kuşlarla beslenen kara yırtıcılarının besin zincirinde köklü değişikliklere yol açacak.
Şu an CRISPR tekniği kullanılarak sağlanan mutasyonlar kalıcı olma özelliği gösteriyor ve bilim insanlarının elinde olası bir tehlike durumunda mutasyonu geri çevirebilecek ya da mutasyonun dağılmasını önleyecek bir yöntem mevcut değil. Harvard Tıp Fakültesi ve MIT’de araştırmalarını sürdüren genetik uzmanı George Church mutasyonu kontrol etmenin bir yöntemini bulmadan bu gene sahip canlıların doğaya bırakılmasını oldukça riskli buluyor ve ekliyor “eğer genleri değiştirebiliyorsanız, onları orijinal hallerine döndürebilmelisiniz de.”
HEYECAN VERİCİ İHTİMALLER
Gene drive hakkındaki tartışmalar her ne kadar bu tekniğin ne kadar riskli olduğu ve ekosistemlere verebileceği zararlar üzerine odaklanıyor olsa da, gene drive’ın kullanım alanının hastalık taşıyan canlılarla sınırlı kalması düşünülmüyor. Her ne kadar her yıl milyonlarca insanı etkileyen virüsleri ortadan kalırmak fikri bu araştırmaların lokomotifi özelliğini taşısa da, gene drive sayesinde nesli tükenmekte olan canlıların genetik yapıları güçlendirilerek nesillerinin devam etmesi sağlanabilir, çiftçilerin korkulu rüyası olan yabani otları ortadan kaldırabilir ya da göç ettikleri ekosistemlerdeki yerli canlı popülasyonuna ağır hasarlar veren canlı türlerini etkisiz hala getirebiliriz.
Gene drive konusunda henüz tüm cevaplara sahip olmamakla birlikte bildiğimiz tek bir şey var: Dünya nüfusunun yarıya yakınını tehdit eden virüslerden tamamen kurtulacak teknolojiye sahip olmamıza yalnızca birkaç yıl kaldı. Fakat ya hırslarımız doğrultusunda gezegenimize geri dönüşü olmayan zararlar vermek üzereysek?
Bu yazı Bizden Haberler dergisinden alıntılanmıştır.
