Emsalsiz bir olay.
Çinli araştırmacılar, dişi farelerden alınan embriyonik kök hücrelerin DNA’sındaki bazı anahtar sekansları silerek, bir erkeğin yumurtayı döllemesine gerek kalmadan yeni bir memeli üretmeyi başarmışlar.
Babasız üretilen bu fareler yetişkinliğe ulaşmakla kalmayıp, aynı zamanda kendi yavrularına sahip olmaya kadar varan bir yaşam sürecine sahip olmuşlar. Bu çalışma, bir erkek ve bir dişi eşe gerek kalmadan gerçekleştirilmesi tasarlanan üremeye yönelik yapılan girişimler açısından, büyük bir gelişme niteliği taşıyor.
Çin Bilim Akademisi’ndeki biyologlar, dişi ve erkek farelerden alınmış ‘haploit’ embriyonik kök hücreler (EKH’lar) üzerinde özel bir düzenleme yöntemi kullanmışlar. Bunlar, eğer eşey hücrelerinin üretiminde görev alan dokular değilse, türlerin kromozomlarının sadece yarısını içeren ve boş bir sayfa gibi olan hücrelerdir.
Sperme gerek kalmadan üreyebilme, partenogenez (kendiliğinden üreme) olarak adlandırılıyor ve bu durum hayvanlar dünyasında yeni bir şey değil. Birçok böcek, annelerinin birebir kopyası olarak doğuyor ve birçok balık türü de bunu başarabiliyor. Hatta babasız doğan kertenkele ve yüzergezer hayvanlar bile varmış.
Diğer yandan memeliler, bebek yapabilmenin yaratıcı yolları söz konusu olduğunda, kısa çöpü çekiyorlar.
Çalışmanın eş başyazarı Qi Zhou, “Bizler, memeliler neden sadece eşeyli üreyebiliyor sorusuyla ilgileniyoruz” diyor.
Memelilerdeki bu “boş” kök hücrelerin, gelişim sırasında anneden veya babadan gelen genlere göre, epigenetik yönden sessize alındığı/susturulduğu biliniyor.
Bu ‘genomik damgalama’ süreci, sadece iki yumurtadan veya iki spermden gelen yarım doz genetik malzemeyi birleştirmenin, gerekli olan bir genin her iki kopyasının da susturulması tehlikesini taşıyor; bu durum, tek cinsiyetli ebeveyn koşullarında kesinlikle istenmeyen türden.
Japon araştırmacılar, 2004 yılında anneden gelen bir grup kromozom arasında en az damga içerenleri seçerek bu engeli aşmışlar.
Sperm benzeri bu şey, daha sonra standart bir yumurtayı döllemek için kullanılmış ve Kaguya (bir masal karakteri) adını verdikleri, iki annesi olan bir fare oluşmuş.
Sonuç olarak bu yöntem her ne kadar etkili olsa da, etkisi ve güvenilirliği bakımından arzu edilebilmesi için daha çok yolu var.
Zhou, “Oluşan fare, hâlâ bazı kusurlu özellikler gösteriyor ve yöntemin kendisi de uygulanabilir durumda değil, uygulanması zor” diyor.
Yıllar sonra gen düzenleme teknolojisi o kadar gelişti ki, bilim insanları şimdi damgalanmış bölgeleri seçerek düzenleyebiliyorlar.
Araştırma takımı, genomik damgaları asgari düzeye indirebilmek adına, dişi fareden alınan haploit embriyonik kök hücreleri kültüre etmiş.
Çalışmanın eş başyazarlarından Baoyang Hu, “Bu çalışmada, haploit embriyonik kök hücrelerin, yumurta ve spermin öncü hücreleri olan ilkel germ hücrelerine çok benzediğini keşfettik” diyor.
Araştırmacılar daha sonra, kök hücre kromozomlarında mühürlenmiş durumda bulunan 3 özel bölgenin damgalarını da etkili bir şekilde ‘silerek’, bu bölgeleri silmişler. Ardından bu ‘dişi spermler’, onları dölleyebilmeleri için sağlıklı alıcı hücrelere nakledilmişler.
Yine de bu süreci hatasız olarak nitelendirmekten uzağız. Bu süreç kullanılarak üretilen 210 embriyodan, sadece 29 tanesi canlı doğmuş. Fakat bu yaşayanlar, yetişkinliğe kadar yaşamlarını sürdürmüş ve geleneksel yol (eşeyli üreme) ile kendi yavrularını doğurmuşlar.
Ancak, erkek farelerden annesiz bebek oluşturma fikri o kadar da iyi gitmemiş gibi görünüyor. Benzer bir süreç kullanılarak erkek farelerden alınan haploit embriyonik kök hücrelerde, 7 tane damgalanmış bölge üzerinde düzenleme yapılmış.
Bu hücreler daha sonra, anneye ait kromozomları silinmiş olan bir yumurtaya nakledilmiş ve işlem geçirmemiş bir sperm hücresinin DNA’sı ile birleştirilmiş. Daha sonra embriyo, taşıyıcı anneye nakledilmiş. Ne yazık ki, doğan 12 yavru ilk 48 saat içerisinde ölmüş.
Eğer söz konusu süreçleri, insanlar için kullanılacak yardımcı üreme teknolojilerine uygulamak istiyorsak, hâlâ uzun bir yolumuz var gibi görünüyor; hem uygulama bakımından, hem de ahlâki bakımdan.
Araştırmaya katılmayan Avustralya Kök Hücre Kurulu’nun başkanı Bob Williamson, “Eğer çalışma tekrarlanabilirse ve insanlarda da işe yararsa, güvenilir olduğunun hâlâ kanıtlanması gerekiyor” diyor.
“Ancak deneyler önem arz ediyor çünkü bunlar, çocuklarda görülen ciddi engellerin bazı sebeplerine ışık tutabilir.”
Yine de bu çalışma, memeli gelişiminin anlaşılması bakımından ileriye yönelik atılan devasa bir adım niteliği taşıyor ve yeni tıbbi süreçlere zemin hazırlıyor.
Çalışmanın eş başyazarı Wei Li, “Bu araştırma, bizlere nelerin mümkün olabileceğini gösteriyor” diyor.
“İki anneden doğan farelerde, bozuklukların düzeltilebileceğini ve memelilerde iki babalı üremenin önünde bulunan engellerin de, gen üzerindeki damgaların değiştirilmesi yoluyla aşılabileceğini gördük.”
Araştırma Cell Stem Cell bülteninde yayınlandı.
ScienceAlert
