Vay, çok havalı.
Gen düzenleme teknolojisi CRISPR’ın şimdiden birçok bilimsel alanda farklılıklar yaratmaya başladığı biliniyor, fakat bu teknolojinin önemi daha da büyümeye başlıyor olabilir; bilim insanları, gen üzerinde belli bölümlere dokunmayan ve aslında bu bölümleri ‘atlayan’ yeni bir teknik keşfetmişler.
CRISPR-SKIP olarak adlandırılan bu teknik, genlerin ifade edilme ve düzenlenme şeklini kontrol etmede kullanılabilir. Genomda gerçekleşen mutasyonlardan kaynaklanan Duchenne müsküler distrofi ve Huntington hastalığı gibi hastalıkların tedavisinde de kullanılabilecek olması, onu paha biçilemez bir yöntem haline getiriyor.
Urbana-Champaign’da yer alan Illinois Üniversitesi’ndeki araştırma takımı, buldukları yeni metodun belli başlı durumlarda CRISPR tekniklerini geliştirdiğini gösteren yollar konusunda bizleri aydınlatıyorlar.
Takım üyelerinden Pablo Perez-Pinera, “DNA’yı kırarak gerçekleştirilen geleneksel gen düzenleme tekniğinde ortaya çıkan sorunları düşünürsek, gen düzenlemeyi gerçekleştirebilmek için var olan araçları en iyi hale getirecek yöntemler bulmak zorundayız” diyor.
“Bu tekniği iyi olarak niteleyebilmemizin sebebi, genomik DNA’yı kırmadan bir geni düzenleyebiliyor olmamız.”
Tipik CRISPR-Cas9 tekniği, belirli bir gen aracılığı ile DNA’nın bir parçasını hedef alarak çalışır ve bu esnada DNA’yı kırar. Daha sonra ise farklı bir biçimde tekrar bağlar. Bu teknik, moleküler bir makas kullanmaya benzer. CRISPR-Cas9 tekniği, bu zamana kadar başarılı bir şekilde kullanılmıştı fakat teknik mükemmel değil; DNA kırıkları kendi hedeflerini kaçırabilir ve kırılmış DNA, farklı bir kromozoma yapışabilir. Bu durum öngörülemez genetik mutasyonlara yol açabilir.
CRISPR-SKIP tekniği ise gen kodunun üzerinde yer alan ve ekson olarak adlandırılan belli başlı parçaları boşluk olarak işaretliyor. Hücre, bir geni proteine dönüştürülebilsin diye RNA’ya kopyaladığında, boşluk olarak işaretlenen eksonlar göz ardı ediliyor; bu durum, CRISPR-SKIP tekniğince düzenlenen her bir DNA yönergesi için tekrarlanıyor.
Araştırmacılardan Michael Gapinske “Hücre, eksonu protein kodlamayan DNA olarak işlediğinde, bu eksonu içermeyen olgun RNA, proteinde karşılığı olan amino asidi etkili bir şekilde çıkartabilir” diyor.
Amino asitler olmadığında, sonuç olarak oluşan protein normal işlevlerini veya kısmen normal olan işlevlerini hâlâ yerine getirebiliyor. Bu sonuç, işlev bozukluklarını düzeltmenin gerektiği bazı genetik hastalıklarda önemli olabilir.
Ayrıca bu yöntem, bu yolla gen ifadesini manipüle etmek için kullanılan mevcut yöntemlere göre bariz bir şekilde daha iyi gibi görünüyor çünkü bu yöntem DNA şablonunu değiştiriyor. Bu durum, gerçekleşen değişikliklerin sürekli olduğu ve yineleme gerektirmediği anlamına geliyor.
Bu yöntem canlı organizmalar üzerinde henüz test edilmemiş fakat laboratuvarda kanserli ve kanser olmayan örneklerin kullanıldığı insan ve fare dokuları üzerinde çalıştığı gözlemlenmiş. ( CRISPR-SKIP tekniği bazı kanser türlerinin tedavisinde de kullanılabilir).
Araştırmacılar özellikle, tümöre dönüşebilen onkogenlerde değişiklik yapabilmişler. Çalışmaya göre eksonlar gayet yüksek oranda bir yeterlilik ile atlanabiliyor ve CRISPR-SKIP tekniği tek bir gen üzerinde birden fazla eksonu da atlayabiliyor.
Henüz çok erken olabilir fakat bilim insanları, düzenlenen alanlardan uzak yerlerde bazı genetik mutasyonlar olduğunu fark ettiklerini ve bunların en düşük seviyeye indirgenmesi gerektiğini düşünüyorlar. Bu yöntem kusursuz şekilde etkili olmasa bile, yine de alanda fark yaratabilecek gibi görünüyor.
Perez-Pinera, “Örneğin, Duchenne müsküler distrofi hastalığında sadece hücrelerde yapılan %5-10 oranında bir düzeltme, terapik açıdan fayda görülmesi için yeterlidir” diyor.
“CRISPR-SKIP tekniği ile çalıştığımız hücre hatlarının birçoğunda, %20’den fazla hatta %30’lara varan değişim oranı yakaladık.”
Muhtemelen hastalıkları tedavi etme ve mutasyonları uzak tutma bakımından birçok CRISPR düzenleme yöntemi ile karşı karşıya kalabiliriz. Araştırmacılar, proteinleri kesmede kullanılan değişik bir genetik bloklama yöntemi olan CRISPR-STOP tekniğine de başvuruyorlar.
CRISPR-SKIP tekniğinin nasıl daha etkili ve faydalı olabileceği üzerine yapılan çalışmalar devam ediyor. CRISPR-Cas9 tekniği gibi, bu teknoloji temelli tedaviler geliştirilmeden önce, teknolojinin tamamen güvenli olduğundan emin olunması gerekiyor.
Takım üyelerinden biri olan Jun Song, “Gen düzenleme teknolojisinde gelecekte gerçekleşecek olan gelişmelerin, CRISPR-SKIP yönteminin özgünlüğünü artırmasını umut ediyoruz. Bu sayede gen terapisi yönteminin klinik alanda yaygın bir şekilde kullanılmasını engelleyen bazı sorunların da üzerine eğilebiliriz,” diyor.
ScienceAlert
