Ana sayfa 146. Sayı Genetik mühendisliğinde çığır açan yöntem: CRISPR-Cas9

Genetik mühendisliğinde çığır açan yöntem: CRISPR-Cas9

439
PAYLAŞ

CRISPR-Cas9, son yıllarda geliştirilen genetik müdahale teknolojisi. Bu yeni sistem sayesinde, canlıların genetik materyalini son derece hızlı, kolay ve hata payını çok aza indirerek değiştirebiliyoruz, kesip biçebiliyoruz. 10 binyıl önce soyu tükenen mamutları geri getirebilecek, insan embriyolarında genetik düzenlemeyi mümkün kılabilecek, kudretinden sual olunmaz ve kamyon kamyon etik tartışmalara gebe CRISPR teknolojisinin neyin nesi olduğunu sizler için tartıştık; uzman konuğumuzun yardımıyla genetiğin ABC’sinden başlayarak anlattık.

Mehmet Fatih Bölükbaşı ile
Bilim Kazanı ekibi (Aysu Uygur, İlker Öztop, Alp Sipahigil)

Sunuş:

“Bilim Kazanı” adını Bilim ve Gelecek okurlarından duymayan kalmamış olmalı. Harvard Üniversitesi’nden doktoralı üç genç biliminsanının, bilimsel konuları uzman konuklarıyla eğlenceli bir biçimde  enine boyuna konuştukları cepyayını. Bildiğiniz gibi, bu yayının 13 bölümünü Bilim ve Gelecek Kitaplığı olarak aynı adla kitaplaştırmıştık. Bilim Kazanı’nın 37. ve şimdilik son bölümü, genetik mühendisliğinde çığır açan yöntem CRISPR–Cas9’a ayrıldı. Bu genetik müdahale yöntemini, etik, hukuki, sosyal kimi tartışmalarla da ele aldığımız dosyamız için gerekli olan, CRISPR-Cas9’un ne olduğu, nasıl uygulandığı ve bu yöntemle neler yapılabileceğine dair temel bilgi, Bilim Kazanı’nın bu yayınından geliyor. İzinleriyle yayımlıyoruz. Spot Bilim Kazanı’ndan, başlık ve arabaşlıklar bizden.

Aysu Uygur: İyi günler Sevgili Dinleyiciler, Bilim Kazanı’na hoş geldiniz. Ben Aysu Uygur…

Alp Sipahigil: Ben Alp Sipahigil…

İlker Öztop: Ben de İlker Öztop.

Aysu: Bugün sizlerle, son günlerde bilim dünyasında paradigmaları değiştiren ve genom mühendisliğinde yeni bir çığır açan CRISPR-Cas9 sistemini konuşacağız. Neden önemli bir gelişme, bize neler vaat ediyor ve bu konunun uzmanı konu hakkında neler düşünüyor? Bunları Sevgili Doktora Öğrencisi Mehmet Fatih Bölükbaşı’ndan öğreneceğiz. Hoş geldin Fatih!

Mehmet Fatih Bölükbaşı: Hoş bulduk Aysu, teşekkür ederim davetiniz için.

Massachusetts Worcester Üniversitesi, Scot Wolfe Laboratuvarı ekibi bir arada görülüyor: Sağdan ikinci, doktora öğrencisi Mehmet Fatih Bölükbaşı. Ekibin CRISPR-Cas9 yöntemini geliştiren bir çalışmaları, geçtiğimiz yıl Nature Methods dergisinde yayımlandı.

Aysu: Tabii ki. Önce, biraz Fatih’i tanıtayım. Mehmet Fatih Bölükbaşı, 2010’da Bilkent Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü’nden mezun oldu. Daha sonra bir sene Harvard MGH’de (Massachusetts Genel Hastanesi, böyle çevirebilir miyiz?) Xandra Breakefield’ın laboratuvarında staj yaptı. Şimdi de, UMW’da, yani Massachusetts Worcester Üniversitesi’nde, Scot Wolfe’un laboratuvarında, doktora çalışmasına devam ediyor. Genel olarak genom mühendisliği, daha spesifik olarak da CRISPR-Cas9 ile sekans düzenlemesi üzerine uğraşıyor.

Fatih: Evet.

Aysu: Çok güzel! Önce tebrik ederiz, CRISPR-Cas9 konusunda bölüm yapmak istedik ve aklımıza gelen ilk isim sendin.

Fatih: Çok teşekkür ederim.

Aysu: Allah razı olsun.

Fatih: Duygulandım…

Aysu: Evet…

İlker Öztop: Bu arada neden seçtik bu konuyu? Bu konu bir-iki senedir genetik mühendisliği alanında çok çok konuşulan bir konu, dinleyicilerimiz duymuştur. Genom mühendisliği, CRISPR-Cas9, sen duydun mu Alp?

Alp Sipahigil: Dürüst olmak gerekirse adını duymuştum sadece. Bir gün önce de biraz okuma yaptım, yani o seviyedeyim.

İlker: Yani hem bilimsel olarak ilginç zaten, bir de çok birebir takip etmiyorsanız da, bilim dedikodusu yapanlardan duymuş olabilirsiniz. Geçtiğimiz sene, bu teknolojiyi geliştiren biliminsanlarından Jennifer Doudna, Facebook’la Google’ın birlikte verdikleri “Science Breakthrough” Ödülünü kazandı. Daha sonra gene aynı teknolojiyi geliştiren farklı laboratuvardan Feng Zhang ile Jennifer Doudna arasında bir patent kapışması oldu. Bizler, hani bilimin içinde olan insanlar olarak, dedikodu potansiyeli yüzünden de çok heyecanla takip ediyoruz konuyu. Ama bütün genetik mühendislik alanını değiştireceğini söyleyeyim; mesela daha öncesine göre bazı şeyleri süper hızlı yapmaya başlayacağız.

Alp: Yani bir içerik de var, olay sadece paparazziden ibaret değil.

Aysu: Genel olarak şöyle diyebiliriz, genetik alanında, son zamanlarda gerçekten en çok konuşulan ve alanı en çok değiştirecek olan buluş bu.

Alp: Arkadaşlar o zaman sorayım, neden bu kadar konuşuluyor?

Aysu: Fatih, neden?

Genom nedir?

Fatih: Evet, çok önemli bir soru. Öncelikle, genomun ne olduğunu dinleyicilerimize hatırlatmakta fayda var. Genom, canlıların taşıdığı genetik materyallerin bütününe deniyor. Bu genetik materyal RNA olabilir bir kısım virüs için; ama birçok canlı ve biz insanlar için de DNA molekülü.

İlker: Bunlar iki farklı kimyasal molekül, değil mi?

Fatih: Evet. Bu genom üzerinde anlamlı bölümler var ve bu bölümlerde canlılara ait karakteristik özellikler mevcut. Bunlar dış görünümümüzle alakalı, boyumuz, kilomuz, saç rengimiz, göz rengimiz olabilir veya belirli hastalıklara olan yatkınlıklarımız olabilir. Son yüzyılda, moleküler biyoloji ve genetik bilimi, genom üzerindeki şifrelenmiş olan bilginin ne anlama geldiğini anlamaya yönelik çok ciddi ilerlemeler kaydetti. Birçok genin ne işe yaradığını anlamış bulunmaktayız, ancak hâlâ cevaplayabildiğimizden çok fazla sayıda sorumuz var.

Aysu: İnsanlara baktığımızda, neredeyse hemen her hücrede bütün genomumuz bulunuyor aslında genetik model olarak.

Fatih: Evet.

Aysu: Sadece farklı hücrelerde, bu genomun farklı kısımları ifade ediliyor.

Fatih: Aynen öyle.

Alp: Şimdi ben bir DNA kesiti alsam, onun ne işlev yaptığını biliyor muyuz yani, şu an?

Fatih: Hepsinin değil. Aslında genom üzerinde çok küçük bir kısmı anlamlı ifadeli, diğer kısımların düzenleyici rolleri olabiliyor.

İlker: O da anlamlı aslında da, birebir bir protein yapmıyor.

Fatih: Evet, birebir protein yapmıyor.

İlker: Şimdiye kadar anlattıkların geçtiğimiz 100 sene içerisinde, bu kodun, şifrenin nasıl anlamlandırıldığıyla ilgili okuma becerimiz; bugün konuşacağımız şey ise bu okuduğumuz materyali aslında nasıl kesip biçebiliriz, yerini değiştirebiliriz, müdahele edebiliriz.

Fatih: Bunu bir kitap gibi düşünecek olursak, bu zamana kadar okumayı öğrendik, şimdi de editörlük görevimizi yerine getirip yazıyı değiştirmeyi düşünüyoruz.

İlker: Şey de diyebilir miyiz, aslında genetik mühendisliği ilk defa bununla olmadı, bundan evvel de harfleri bir bir, iki iki değiştirebiliyorduk. Bu teknolojinin en büyük avantajı, sayfaları, bölümleri birdenbire, bir yerden bir yere taşıyabiliyor olmamız.

Alp: Daktiloyla yazmaktansa, bilgisayarda yazıyoruz, word’e geçtik gibi.

Aysu: Vaov, arkadaşlar, bugün hepiniz analojinin kralları oldunuz!

Alp: Ama içerik yok hâlâ.

Aysu: Ben burada bir şey söylemek istiyorum; küçükken genetik mühendisliğiyle ilgili okumalar yaptığım zaman, hiçbir zaman kafamda tam olarak netleşmiyordu. İnsan genetik kodu çözüldü deniyordu, bunun tam olarak ne anlama geldiğini bilmiyordum. O yüzden biraz basit bir şekilde, şu anda aktif olarak bilim okumayan insanlar için anlatmak istiyorum. Genetik materyal bir binanın bina planı gibi; insanın vücudunun şeklini ve fonksiyonlarını belirliyor. Örneğin, sizin genetik kodunuz, hücrelerin teker teker şeklinden şemalinden, ürettiği proteine ve dolayısıyla fonksiyonuna kadar her şeyini belirliyor. Bir deri hücresinin bir sinir hücresinden farklı olmasının sebebi, bu hücrelerde farklı genlerin ifade edilmesi ve hücrede farklı proteinlerin mevcut olması. Genetik materyale de bu yüzden bakıyoruz; hangi proteinleri üretiyor, ne, ne zaman, nerede ifade ediliyor… Ve herhangi bir hücrenin fonksiyonunu değiştirmek ya da müdahele etmek için de genetik mühendisliği büyük bir rol oynuyor, şu ana kadar oynadı.

Genlere müdahale etmeye ne gerek var?

Alp: Evet… Peki bu hücrelerin formunu, fonksiyonunu neden değiştirmek istiyorsunuz?

Aysu: Alp, tam bir dede oldu sesin!

Fatih: İlk olarak, en çok kullanım nedeni şu; genom üzerindeki şifrelenmiş bilginin ne anlama geldiğini anlamak. Mesela bir genin fonksiyonunu bilmiyoruz diyelim, gelişim fizyolojisinde olsun ya da hastalık patafizyolojisinde olsun; bu geni, gereken hücre hatlarından kesip çıkarttığımız ya da bozduğumuz zaman, oluşabilecek fenotipi inceleyebiliriz. Bu sayede genin fonksiyonunu anlayabiliriz. İkinci olarak, tarım ve hayvancılıkta parazitlerle veya virüslerle daha etkili bir mücadele gerçekleştirerek ürün kalitesini artırmakta kullanılabilir. Üçüncüsü, en heyecanlı olarak bunu görüyorum, gelecekte tıbbi bir uygulaması olacak bu tekniğin. Örnek vermek gerekirse, genom üzerinde bulunan, hastalık yapan mutasyonları böyle bir teknik yardımıyla ayıklayabilirsek, şu anda tedavisi mümkün olmayan hastalıklara karşı alternatif bir tedavi geliştirme şansımız olabilir. Bütün bunları bir araya koyunca, bilim camiasında inanılmaz bir heyecan var bu teknikle ilgili şu anda.

İlker: Demin söyledin, CRISPR-Cas9 sayesinde yapmıyoruz bunları. Bunları zaten yapıyorduk, CRISPR-Cas9 sayesinde çok daha hızlı, çok daha spesifik bir şekilde yapabileceğiz.

CRISPR-Cas9 yöntemini geliştiren biliminsanlarından Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier, Facebook’la Google’ın birlikte verdikleri 2015 Bilimde Çığır Açan Buluşlar (Science Breakthrough) Ödülünü kazandılar.

Fatih: Evet, kesinlikle. Bunların öncesinde, iki farklı  tip nükleaz daha kullanılıyordu; bu nükleazlar çinko parmak nükleazlar (zinc finger nuclease) ve talenler. Bu enzimlere, analoji olarak söylemek gerekirse, moleküler neşter diyebiliriz. DNA üzerinde bir noktaya giderek, orada DNA ipliğini kesiyor ve orada kestiği noktada istenilen değişikliği yapıyor.

İlker: İstenen değişiklikten, kastın ne?

Fatih: Çok güzel bir soru. Mesela bir bölümü tamamen kesip çıkartmak olabilir, bir bölümün DNA dizisinin içeriğini değiştirmek olabilir veye hiç o canlının genomunda olmayan bir DNA dizisi özelliğini o bölgeye yerleştirmek olabilir.

Aysu: Uygulamalı bir örnek vermek gerekirse, hastalık yaratan bir gen varsa, buna müdahele edip bu hastalığı ortadan kaldırmak gibi bir hayali var aslında tıp dünyasının.

Fatih: Evet…

Önceki tekniklere fark attı!

Alp: Nasıl tanıyor o bölgeyi?

Fatih: Bu teknolojilerde üç tane çok kullanılan enzim tipi var. Çinko parmak nükleazlar, talenler ve CRISPR-Cas9. İlk ikisinde, yani çinko parmak nükleazlar ve talenlerde, protein bazlı DNA dizi tanımlaması yapılıyor. Birtakım proteinler var, bu proteinler DNA’yı, dizisine özgü olarak biliminsanları programlayabiliyor ve istedikleri noktaya gönderebiliyor. (Bu son cümle bozuk, özne yüklem sorunu var! Anlayamadığımdan düzeltemedim)

Aysu: Yani bu önemli bir sorun aslında, çünkü genom çok büyük bir alan, istediğin geni bulmak aslında çok meşakkatli bir iş.

Fatih: Çok meşakkatli, bir de birbirine çok benzeyen dizi içerikleri var. İki dizi içeriğini birbirinden ayırmak da çok zor bir iş.

Alp: Yani seçicilik zor bir problem burada.

Fatih: Seçicilik zor bir problem. Daha önceki tekniklerde, dediğim gibi protein bazlı tanıma yapılıyordu, bu tabii ki mümkündü; ama oldukça uzmanlık gerektiren ve zaman alan bir işti. CRISPR-Cas9 teknolojisinde ise DNA (RNA mı) bazlı bir DNA dizisi tanımlanması var. O yüzden CRISPR-Cas9’ı belirli bir diziye karşı programlamak çok daha kolay, çok daha hızlı. Bu nedenle bilim dünyasında, son iki-üç yılda inanılmaz bir hızla bu teknik kullanılmaya başlandı ve diğer iki tekniği biraz saf dışı bıraktı.

Aysu: Ben laboratuvarlarda şunu çok duyardım, daha önceki genom editleme tekniklerine, senin bahsettiğin çinko parmak nükleaz ya da talene ilişkin, “Şunu denedik, ama olmadı.” CRISPR Cas9 tekniğiyle çalışan kimi duyduysam çok memnundu, gerçekten çok etkili sonuçlar veriyor bu teknoloji.

Alp: Benim uzman olmadığım bariz zaten…

Aysu: Estağfurullah!

Alp: Proteinler karmaşık yapılar değil mi? Karmaşık şekilleri var, onları tasarlaması tahminen zordur. Peki bu proteinleri DNA’yla etkileştirmek için çekirdeğin içine almak, kolay bir problem mi?

Fatih: Proteinlerin çekirdeğin içine geçebilmesi için birtakım protein aminoasit dizileri var, küçük sinyaller var. Bu sinyalleri hücre içindeki mekanizmalar tanıdığı zaman proteinleri bir yerden bir yere götürebiliyor. Bu sadece çekirdek için değil, başka organaller için de böyle.

İlker: Şunu mu sormak istiyorsun, protein bazlı tasarımlar da yapılabiliyor, evet, çinko parmak nükleazlar ve talenlerde de, genomu kesmek için alternatifler yaratıyorsun. Ama protein bazlı bir şey yapmak daha zor.

Alp: Protein çok karmaşık bir yapı. Formu var, dizilimi var…

Aysu: Ben seni anladım Alp, evet.

Alp: RNA daha kolaya benziyor, proteine göre. RNA ne açıdan daha kolay?

Fatih: Proteinin programlanması daha meşakkatli, yani o yüzden her laboratuvar bunu yapamıyor, ciddi uzmanlık gerektiriyor. Ama RNA’yı programlamanın daha basit bir algoritması var, o yüzden birçok laboratuvar rahatlıkla yapabiliyor.

Aysu: Yani RNA ile DNA’nın etkileşmesi için tek yapman gereken şey komplementer (tamamlayıcı) dizilimleri, birbirine uyan dizilimleri eşleştirmek; daha kolay bir olay. Alp’in bahsettiği noktada şu: Üç boyutlu protein mimarisini DNA dizilimine uydurmak çok daha ince bir iş.

Alp: Yani proteinin nasıl katlanacağının hesaplanması bayağı zahmetli, onu biliyorum. Fizikçiler bununla uğraşıyorlar; İlker de bir vakit bunlara bakıyordu diye hatırlıyorum.

İlker: Yoo…

Alp: Yoo mu?

CRISPR’ı bulan süt ürünleri firması…

Aysu: Umrunda bile olmamış! (gülüşmeler) Peki nereden çıktı birden bu CRISPR-Cas9? Bulunuş hikâyesi var mı?

Fatih: Evet…

Alp: Yok. Kendiliğinden, bir anda, spontane, böyle masanın üzerinde belirdi… (gülüşmeler)

Aysu: Arkadaşlar pas veriyorum ya, niye üstüme geliyorsunuz?

Alp: Pardon…

Fatih: Hayır, bana deyip sonra ona dönünce, acaba ben mi cevaplamalıyım, yoksa o mu cevaplayacak diye düşündüm (gülüşmeler).

Aysu: Fatih, seni çağırdık konuk olarak… (gülüşmeler)

Fatih: Evet, aslında CRISPR’ın bulunuş hikâyesi çok ilginç. CRISPR aslında bakterinin kazanılmış bağışıklık sisteminin bir parçası. Bakteriler de zaman zaman viral enfeksiyondan mustaripler. Onlar da bu virüs ataklarına karşı savunma mekanizması olarak CRISPR sistemini geliştirmişler.

Bunun bilimde keşfine gelecek olursak, 1980’lerin sonunda bakteri genomlarını inceleyen biliminsanları, bakteri genomunun içerisinde birtakım küçük DNA dizilerini fark ediyorlar ve bu dizilerin belli bir bölge içerisinde tekrarlandığını gözlüyorlar. Bu dizi parçacıkları aslında bakteri genomuna ait değil, başka yabancı genomların parçacıkları olduğu fark ediliyor.

Alp: Ne tür farklı yabancı genomların?

Fatih: Mesela plazmit DNA’ları olabilir veya viral genomlar olabilir.

Alp: Bu biraz önce anlattığın bağışıklıkla alakalı olan kısım mı?

Fatih: Evet, herhalde ilk kez orada kafalarda ziller çalmaya başlıyor.

Aysu: Ziller çaldı! (gülüşmeler)

Alp: Şunu merak ediyorum, bu bilgi nasıl karşılaştırılıyor? Diyelim ki bir araştırma grubu var, bunlar bakterinin DNA’sının dizilimini çıkardılar, sonrasında o bir yere koyuldu herhalde.

Aysu: Evet, ben mesela diyelim ki bir baktericiyim. Bir bakıyorum bakterinin genomuna; çünkü bakterilerde de insanlar gibi bütün hücrenin bina planını oluşturacak genom dizilimi var. Bu koca dizilimi incelerken küçük küçük, tekrar eden dizilimler fark ediyorum. Sonra ben bunları başka canlıların, yani virüslerin falan genomlarıyla karşılaştırıyorum ve bazı virüslerin genetik dizilimine denk geldiğini görüyorum. Böyle mi?

Fatih: Evet, aynen öyle oluyor, 2007’de bir süt ve süt ürünleri firmasında çalışan biliminsanları bunu keşfediyor. Bu çalışmada, ürünlerinde kullandıkları yararlı bakterilerin virüsler tarafından enfekte edilerek telef olmasını engellemek için değişik stratejiler izliyorlar.

Aysu: Yani bunlar bir yoğurt firması aslında ve temel bilimler çok umurlarında değil. Tek amaçları, “Ya bizim bakteriler telef oluyor, bu virüslere karşı bakterilerin bağışıklık sistemlerini güçlendirelim.”

Fatih: Evet, aynen öyle. Biz hangi bakteri hatlarını kullanırsak, bu işten daha kârlı çıkarız, ona bakıyorlar.

İlker: Hatta, orada aktif bir mühendislik yok. “Güçlendirelim”den ziyade, “zaten dirençli olanları bulalım, onları kullanalım” mı diyorlar?

Fatih: Kesinlikle.

Aysu: Diyorlar ve ne buluyorlar bunun sonunda?

Fatih: Çalışmayı biraz detaylandırmak istiyorum burada…

Aysu: Lütfen…

Fatih: Değişik çeşitte bakteri hatları ve değişik virüs tipleri kullanıyorlar. Bu bakteri hatlarının bazıları birtakım virüslere karşı bağışıklık gösterirken, diğerlerine karşı gösteremiyor. Daha sonra, doğal olarak bu bakterilerin genomlarının dizi analizini yapıyorlar ve bunları enfekte edebilen ya da edemeyen virüslerin de genomlarının analizini yapıyorlar. Bunları karşılaştırdıkları zaman gördükleri sonuç şu; eğer bir bakteri hattı bir virüs tipine karşı dirençliyse, o virüsün genomuna ait birtakım parçalar bakterinin genomunda da halihazırda mevcut. Ve bunların da, CRISPR sistemi tarafından kullanılarak, muhtemelen bakterinin virüse karşı bağışıklığına yol açtığını düşünüyorlar.

2015’de farklı laboratuvarlardan Feng Zhang ile Jennifer Doudna arasında, CRISPR ile ilgili bir patent kapışması yaşandı.

CRISPR: “Virüs aranıyor, görüldüğü yerde yok edilecek”

Alp: Şimdi sen dedin ki, virüsle yaşayabilen bakterilerin içine bakacak olursak virüsten bir parça var. Eğer o virüsün sekansı bakterinin içinde de varsa, bu bakteriler yaşayabiliyor. Bu aslında ilk düşündüğüm zaman bana çok bariz gelmiyor: İçinde bir virüs besliyorsun gibi bir durum var. Burada bariz bir soru var, neden? Neden bu bakteriler yaşıyor da, diğerleri yaşayamıyor?

İlker: Bu içinde virüsü yaşatıyorsun gibi değil de, içinde onun bilgisini saklıyorsun gibi. Potansiyel olarak sana bugüne kadar zarar vermişleri ileride de tanıyabilmen için, onlarla ilgili bir bilgi dağarcığı tutuyorsun bir yerde. Aynı virüsten tekrar geldiği zaman, kütüphaneye bakıyorsun, o bilgi orada kayıtlıysa diyorsun ki, ben bundan daha önce zarar görmüşüm, buna karşı kendimi hazırlamam gerekiyor; şak diye otomatik, hızlı bir cevap veriyorsun.

Aysu: “Şak diye” dediğin cevap nedir?

Fatih: Güzel bir soru, bunun cevabını da 2012’de alıyoruz. Mekanizma biraz daha açıklanıyor, şöyle bir durumu var: Eğer ki CRISPR sisteminin bir parçası olan Cas9 proteini bir DNA dizisine karşı gelen bir RNA molekülü ile doldurulursa, bu Cas9-RNA kompleks molekülü gidip o eşleşebilen DNA’yı parçalıyor. Bu sayede bakteri, hafızasında tutmuş olduğu viral DNA’ya karşı, bir çeşit savunma mekanizması geliştirmiş oluyor. 2012’nin sonlarına doğru, biz bu mekanizmanın tamamını anlamış oluyoruz.

Alp: Yani ben anladığım şekliyle söyleyeyim, yanlışsam düzelt. Bu Cas9 dediğin şeyde bir aranıyor posteri var, “Şu molekül gelirse onu öldür” diye. Sonra Cas9 hücre içinde dolaşıyor, o sırada karşısına bir molekül geliyor, bakıyor, “Bu o aradığım molekül mü, değil; geç.” Sonra başka bir molekül geliyor, o aradığı molekülle uyuyorsa, onu bir şekilde yok ediyor. Böyle mi?

Fatih: Aynen öyle. Hatta doğal olarak bakterinin genomunda sadece bir tane değil, birden fazla çeşite aranıyor diyebilen virüs DNA’ları var.

İlker: Peki o aranıyor bilgisi, bakteriye nasıl ekleniyor? Daha önceden bir enfeksiyon olduysa o sekansı görüyor, o sekansı alıp içine koyuyor, ileriye dönük olarak da oradan referans alıyor. Bu aslında bizim bağışıklık sistemimize benzemiyor mu, biz de antikor yapıyoruz bir virüsle enfekte olduğumuz zaman, o virüs tekrar vücudumuza girdiğinde bağışıklık sistemimizde olan hafıza hücreleri, o hastalığa daha hızlı tepki vermemizi sağlıyor.

Fatih: Evet, bakteriler bunun yerine RNA bazlı DNA’yı kesen proteinler kullanıyor.

Aysu: Peki bakterilerdeki bağışıklık sistemi ilk defa bu yoğurt firması tarafından mı keşfedildi, yoksa 1980’lerde mi keşfedildi?

İlker: Yoksa aslında biliminsanlarının çalıştığı bir şey miydi, yoksa elimiz yoğurt firmalarına mı mahkûmdu?

Fatih: Yok, 1980’lerde ilk olarak o sekansın varlığını keşfediyorlar.

İlker: Ama senin dediğin gibi CRISPR, sadece o sekansa verilen isim. Yani bir bağışıklık sistemi olduğunu o zamanlar bilmiyoruz.

Fatih: Evet o zamanlar bilinmiyor.

Aysu: Hakikaten yoğurt firmasıyla oldu o zaman…

Fatih: Ya evet yoğurt firmasının gösterdiği şey ile…

İlker: Yiğidin hakkını yeme ya! (gülüşmeler)

Aysu: Son beş dakikadır yoğurt firmasının hakkını vermeye çalışıyorum.

CRISPR kesip biçerken, kendisini nasıl koruyor?

Alp: Tamam, yoğurt firması bunu buldu, bakterilerde de bağışıklığa denk geldiğini buldu. Peki son zamanlarda bunun biyolojiye uygulanması nasıl gerçekleşti?

Fatih: Az evvel de söylediğim gibi, biz bunun mekanizmasını 2012’de anladıktan sonra, aynı çalışmada şunu da gösterdiler, Cas9 proteinine yükleyebileceğin RNA molekülünü, istediğin bir DNA dizisini tanısın diye programlayabiliyorsun. Bu da gösterildikten sonra, zaten halihazırda 20 yıllık bir genom düzenleme pratiği vardı, çok kısa zamanda biliminsanları bu yeni tekniği bu yeni pratikle birleştirdiler ve resmen bir patlama yaşandı.

İlker: Sırf emin olmak için soruyorum: CRISPR-Cas9 bakterilerde keşfedildi dedik, onun bağışıklık sistemi olduğunu öğrendik dedik. İnsanlarda ve diğer organizmalarda bunu bir mühendislik aracı olarak kullanabilmek için, biz o sistemin hem proteinini hem de RNA sekansını transfer ediyoruz, değil mi? Genomik değişiklik yapmak istediğimiz organizmanın içine bir protein sokuyoruz ve sekans sokuyoruz.

Fatih: Evet, aynen öyle.

Aysu: Peki bir şey soracağım. Bu bakteride çalışırken gelen virüs var ve genomda ona tekabül eden bir bölüm var. Cas9 sistemi, gelen virüsü kesiyor, bakterinin genomuna hiçbir şey olmuyor. Ama biz bunu genetik mühendisliği metodu olarak kullandığımız zaman, Cas9’ı içine soktuğumuz hücrede, hücrenin genomuna müdahele ediliyor. Bakteri kendi genomunu nasıl koruyor? Biz genetik mühendislik yaparken hücrenin genomuna müdahele edilmesini nasıl sağlıyoruz?

Fatih: Bakterinin, diyelim ki 10 tane virüse karşı, daha önceden kazanmış olduğu bir bağışıklık var. Sadece 10 tip DNA sekansını karşılayarak onları kesebiliyor. Biyomühendislikte ise biz RNA molekülünün nereleri kesebileceğini programlayabiliyoruz. Bu sayede Cas9 proteini RNA’sıyla beraber sadece bizim programladığımız yerleri kesiyor. Bu bir tane de olabilir, birden fazla da olabilir. Mesela eğer üç yeri kessin diye programlarsak, gidip o üç yeri keser.

İlker: Her istediğimiz yeri, her sekansı kesebiliyor muyuz?

Fatih: Hayır, şöyle ki, kesilebilecek yerlerin hemen yanında çok küçük bir motif olması gerekiyor, buna pen motifi deniyor. Bu da aslında bakterinin kendi genomunu kesmemek için geliştirdiği bir çeşit savunma mekanizması. Sadece virüs DNA’sını kesebiliyor, kendisinin DNA’sını kesemiyor.

Aysu: Virüslerde var mı bu pen?

Fatih: Evet, virüsün DNA’sında CRISPR RNA’sına karşılık gelen DNA dizinin hemen yanında bir pen motifi oluyor.

Aysu: Peki virüs evrimsel süreçte pen motiften kurtulmayı hiç akıl edememiş mi? Aptal mı bunlar?

Fatih: İlla ki eden olmuştur, onlar zaten yoluna devam ediyordur. Ama, diğer taraftan baktığımızda da her bakterinin kullandığı CRISPR mekanizmasının pen motifi de farklı. Bugün gidip A bakterisini o akıllı virüsümüz enfekte edebiliyorken, yarın bir gün B bakterisi de çıkar, o virüsü keser.

Aysu: Evet!!

İlker: Hoşuna gitti, anlatırken zevklendin!

Alp: Fatih’in CRISPR’e güveni sonsuz…

Fatih: Doğal bu…

İlker: Bu şey bölümünde de vardı hatırlıyor musun, kadın-erkek seks bölümünde…

Aysu: Hatırladım İlker, eski günlerimiz, üç sene önce!

İlker: Orada da hep şey konuşuyorduk, Alice Harikalar Diyarında’ki hikâye. Kızıl Kraliçe miydi, olduğun yerde hayatta kalabilmen için sürekli evrilmeye devam etmen lazım, çünkü sana saldıranlar sürekli olacak.

Aysu: Yani av ve avcı, birbirlerinin sürekli kendilerini geliştirmesini sağlayarak birlikte evrimleşiyorlar. Eski bölümleri tekrar tekrar dinliyorsun, değil mi?

İlker: Dinliyorum gerçekten!

CRISPR hem çevik, hem bir vuruşta çok can alabiyor!

 Alp: Peki tamam, bu süreci bize anlattın. Artık biliyoruz nasıl çalıştığını üç aşağı beş yukarı CRISPR-Cas9’nın. Peki önceki yöntemlere göre ne açıdan daha basit?

Aysu: Önceki yöntem dediğin daha önceki genom editlemesi teknikleri…

Alp: Laboratuvarda mesela sen bunu yapıyorsun…

Fatih: Bir tanesini yapması birkaç hafta alabilirken, bir tanesini yapması iki-üç gün alabiliyor… Yani CRISPR’ın RNA’sını programlamak daha kısa zamanda oluyor ve bir diğer avantajı da aynı anda birden fazla noktada modifikasyon yapabiliyoruz DNA üzerinde.

Aysu: Varan 1, çok daha kısa sürüyor! Varan 2, aynı anda birçok noktayı kesip biçebiliyoruz!

İlker: Yani aynı anda çok daha büyük DNA parçalarını değiştokuş edebiliyorsun.

Fatih: Evet.

Alp: Bu güç elinizde artık. Ne yapacaksınız bu güçle?

CRISPR emekleyen genetik çağını ayağa kaldırdı: Artık geleceğine doğru yürüyebilir.

Aysu: Yani Fatih söylediklerin şu demek oluyor: Eski yöntemde mutant bir fare yaratmak için genetik editleme birkaç jenerasyona sarkabiliyorken; bu teknik, daha etkili bir yöntemle çok daha kısa sürede çalışabiliyorsa, bir jenerasyonda bir organizmanın hücrelerindeki çoğu DNA’yı editleyebiliyoruz, müdahale edebiliyoruz.

Fatih: Evet. Çok yakın zamana kadar bir geni silinmiş fare hattı yaratmak neredeyse bir doktora zamanını alırken, şimdi neredeyse bir sene içerisinde CRISPR-Cas9 teknolojisi ile birden fazla geni kesebiliyoruz. Artık o zaman bariyeri aşılmış durumda.

Alp: Dediğin gibi, daha fazla soruya cevap verebiliyorsunuz. Peki önceden soramadığınız veya cevaplayamadığınız, ancak bu yöntemle mümkün olabilecek yeni sorular var mı? Biyolojide yeni deneylerin önünü açtı mı?

Fatih: Aslında en çok kullanım alanı temel bilimde. Temel bilimde biz bir genin fonksiyonunu incelemek isterken eskiden bunu sadece çok kısıtlı sayıdaki model organizma üzerinde çalışabiliyorduk ve bunu çalışmak oldukça fazla zaman alıyordu. Şimdi CRISPR-Cas9 teknolojisi sayesinde gerektiği zaman bu genleri çok hızlı bir şekilde kesip biçerek veya değiştirerek; genlerinin fonksiyonu nedir, ne değildir, bunları çok kısa sürede anlayabiliyoruz.

İlker: Şey de var sanırım, demin bahsettiğimiz geni silinmiş fare hattı yaratmak için, senin embriyonik seviyede bir şeyleri değiştirmen lazım ki, hayvanın her tarafında o değişiklik gözüksün. Bu teknolojiyle, yetişkin bir farenin sadece çalışmak istediğin dokusunda bunu yapabiliyorsun, daha iyi bir şekilde.

Aysu: Eğer ulaşılması ve izole edilmesi daha kolay bir dokuysa… Doğru söylüyorsun, sadece gözde silebilirsin bazı genleri…

Fatih: Aslında bu temel bilimde bu şekilde kullanılmaz, ancak şöyle olabilir: Mesela hastalıklı bir mutasyon var, bu hastalıklı mutasyonun bir şekilde tedavi edilmesi gerekiyor, bunu o istenen dokularda mutasyonların temizlenmesi için kullanabiliyorsun. Mesela farede hastalık modeli olarak da çalışabilirsin.

İlker: Şu örneği vereyim, bu daha evvelden çinko parmak nükleazlarla, talenlerle yapılıyordu. HIV bağışıklığı yaratmak için AIDS hastalarında hematopoetik sistemden kan kök hücreleri alıyorsun. (Tam anlaşılamıyor kayıtta, böyle mi?) Vücut dışı doku hücrelerinde, HIV enfeksiyonunu olası kılan proteini herhangi bir genom mühendisliği teknolojisi kullanarak siliyorsun. Ondan sonra, o kök hücreleri hastanın vücuduna geri koyup çoğaltıyorsun. Hastanın kan sistemini HIV’e bağışık hale getiriyorsun…

Aysu: Peki bu CRISPR ile mi yapılıyordu, daha önce?

Fatih: İlk kez çinko parmak nükleazlarla yapıldı ve bu klinikte de yavaş yavaş kullanılmaya başlanacak. Klinik öncesi deneyleri devam ediyor.

Aysu: CRISPR, müthiş derecede, çok daha fazla etkili ve o yüzden bu kadar…

CRISPR’ın daha az kaçak yapması gerek

Fatih: Ancak tabii CRISPR’ı şimdi henüz tedavide uygulamaya başlayamayabiliriz, çünkü CRISPR’ın yeterli seviyede isabet yüzdesi yok.

İlker: Başından beri söylüyoruz, her yere müdahele edebiliyoruz diye ama…

Fatih: Biraz evvel söz ettiğiniz o virüs ve bakterinin karşılıklı olarak ve evrimleşerek bir savaş yapması durumuna karşı, sistem aslında bir miktar değişikliği tolere edebiliyor. Mesela diyelim ki bir bakterisiniz, sadece 10 tip virüse karşı belleğinizde CRISPR RNA’larınız var. Yeni bir virüs tipi geldi ve çok küçük bir değişikliği var bunun içinde. Bu virüs tipine karşı belki çok güçlü bir şekilde reaksiyon gösteremeyebiliyor bakteri, ama düşük de olsa kendini kurtarabilecek kadar reaksiyon gösterebiliyor. Çünkü o ufak tefek değişiklikleri tolere edebiliyor, sistemin bunu tolere edebilmesi lazım. Ama bunu biz tıpta uygulamaya kalkarsak, bu ufak değişikliklerin tolere edilmesi çok büyük sıkıntılar yaratabilir. Bunun oluşmaması için de, biyomühendislik yapılarak daha iyi bir hale getirilmesi için uğraşılıyor.

Aysu: Zaten Fatih, seni bölüme çağırdık çünkü çok yakın zamanda Nature Methods’ta senin bu konuyla ilgili bir makalen çıktı. Sen, özellikle demin bahsettiğin Cas9 proteini üzerine mi çalışmıştın?

Fatih: Evet, bizim yaptığımız şuydu, biraz evvel anlattım iki aşamalı tanıma sistemini. Biz birazcık değiştirdik ve üç aşamalı bir tanıma sistemine dönüştürdük. Aslında sistem eskisi kadar hızlı ve kolay çalışmıyor, ama çok çok daha gelişmiş bir isabet yüzdesiyle çalışıyor. Bu sayede bu tekniğin klinik uygulamalarda kullanılabileceğini düşünüyoruz.

Aysu: Daha az kaçak yapıyor sistem…

Fatih: Daha az kaçak yapıyor.

Alp: İsabetle kastınız, ilgilendiğin hedefin dışında, genomun başka kısımlarına da etki etmesi, değil mi?

Fatih: Bizim burada programlayabildiğimiz miktar 20 nükleotit kadar, insan genomu üç buçuk milyar nükleotit içeriyor. Bu 20 nükleotite çok benzeyen diziler oldukça fazla miktarda olabilir.

Alp: Siz bir şekilde protein yapısını değiştirip, birebir uyum olmasını istiyorsunuz.

Fatih: Birebir uyum istiyoruz. Tam istediğimiz yeri kessin, ama çok benzeyen başka yeri kesemesin. Bu gerçekten büyük bir sorundu, bunu büyük ölçüde aştığımızı iddia ediyoruz.

Aysu: Yakın zamanda her şeyin mümkün olduğu ülke olan Çin’de istenmeyen hamileliklerden olan insan embriyoları alınıp CRISPR teknolojisiyle genomları editlendi. Tabii ki bebeklerin doğma aşamasına gelmedi, embriyoyu editlediler, daha sonra genom üzerinde hangi değişikliklerin olduğuna baktılar…

Alp: Kapatın bölümü, durdurun bu bilimi!

Aysu: CRISPR sistemiyle, hedeflenen alanlardan çok daha fazlasını etkilediklerini gördü Çinli biliminsanları. O yüzden zaten klinik hedefler için henüz sistemin hazır olmadığı sonucuna varılmıştı.

Peki mamutları, Neandertalleri geri getirebilecek mi?

Fatih: Evet ama, bu çalışmadaki daha büyük problem insan embriyolarını kullanmış olmaları ve onu editlemeye kalkmaları.

Aysu: Zaten bu yüzden Çin’de dedim.

İlker: Fatih sen ne düşünüyorsun bununla ilgili?

Fatih: Bu etik değil. Bu yeni bir öjenik hareketi yol açabilir, buna hakikaten dikkat etmek gerekecek.

Aysu: Çok tutucu bir konuk aldık!

Fatih: Bu sistemi daha çok terapi amaçlı kullanmakta fayda var.

Aysu: Ama terapi amaçlı kullanılabilmesi için buradan başlanması lazım. Mesela iki insanın x hastalığıyla bebekleri doğacak, buna müdahele edilmesi gerekiyorsa; insan embriyolarında deney, illa ki bir noktada yapılacak.

Fatih: Ya tamam onu sen öyle de yapabilirsin. Ama yarın öbür gün adam çıkar, ben çocuğumun sarışın olmasını istiyorum der, o zaman bu genleri kesin diyecek. Yani buradaki ayrımı nasıl yapacaksın? O çok tehlikeli yerlere gidebilir.

Aysu: İlker sen bu konuda ne düşünüyorsun?

CRISPR-Cas9’un insanlığın önüne açtığı
ufuklarda, soyu tükenmiş canlıların yeniden üretilmesi de var.

İlker: İnsan embriyolarında da bir noktada çalışılması lazım. Çin’deki sorun, teknoloji yeteri kadar gelişmemişken insan embriyoları üstünde deney yapılması. Ki artık senin çalışmaların sayesinde teknoloji gelişti, istediğimiz şeyi tutturabiliyoruz. Zaten sanırım bu teknolojiyi ilk geliştirenlerden Jennifer Doudna’un da dahil olduğu bir grup bir moratoryum ilanı yayınlamadı mı birkaç ay evvel; insan embriyosunun üzerinde çalışma yapılmaması lazım, daha orada değiliz, doku kültüründe çalışmaya devam etmemiz lazım diye.

Fatih: Evet, aslında çok daha acil sorunlar var, öncelikle onların çözülmesi lazım. Bir an önce yanıt bekleyen hastalar var. Bu insan embriyosu ile yapılabilecek olan uygulamalar yanlış ellerde, yanlış sonuçlara da yol açabilir. Bu yüzden bu konuda çok dikkat edilmesi lazım, bunun düzenlenmesinin çok dikkatli şekilde yapılması lazım.

İlker: Hiçbir zaman gelmeyecek de değil o aşama…

Fatih: Yani, teorik olarak mümkün ama, bunu dünya kabul edecek mi, insanlık kabul edecek mi, biz böyle bir şeyi yapmak istiyoruz diyecekler mi; bunu zaman gösterecek, bunun kararını ben ya da sen veremezsin.

Aysu: Sen veremezsin İlker bunun kararını! Fatih, İlker’in böyle kafasına vurman hoşuma gitti! Yani bu klinik hedeflere baktığımız zaman şöyle diyebiliriz: Elimizde çok iyi bir teknoloji var, klinik olarak çok şey vaat eediyor. Ama bunun ilk aşaması, tekniği biraz geliştirip güçlendirdikten sonra, örneğin AIDS örneğinde bahsettiğimiz gibi kemik iliğini modifiye edip sonra tekrar insana nakletmek, önce buralardan başlanıp daha sonra elimizde gerçekten de klinik olarak ispatlanmış bir teknik varken, belki hastalıklı doğacak bebeklerin embriyosuna müdahele edilebilir.

Fatih: Kesinlikle.

Alp: Buna benzer, belki etik açıdan daha az problemli başka öneriler de oldu galiba bilimsel kamuoyunda. Mesela soyu tükenmiş hayvanları geri getirebilir miyiz, buna örnek fillerin genomuyla oynayıp, onları mamuta dönüştürebilir miyiz?

Aysu: Mamutlar en son buz devrinde yaşamış ve kaç yıl önce soyu tükenmiş bilen var mı?

İlker: Dur bakalım da, doğru konuşalım… On bin yıl önce!

Aysu: Mamutlar yaklaşık on bin sene önce veda etmişler dünyaya ve fillerle aynı ailedenler.

Alp: Fillerin genomundan başlayarak, bir mamut genomu yapmamız mümkün mü bu teknolojiyle?

Fatih: Yani kulağa mümkün geliyor ama, bunu deneyen birileri çıkar mı, bu gerçekleşir mi, hep beraber bekleyip göreceğiz…

Aysu: George Church şu an mesela, bunu deniyor laboratuvarda…

Alp: Mesela daha matematiksel, kantitatif olarak analiz edecek olursak… Diyelim ki sen bir tane geni düzeltmeye çalıştığında hata oranı ne? Ve mamutla fil arasında kaç tane gen farkı var, yani bu ne kadar zor bir şey?

İlker: Şu an verdiğin cevap bağlayıcı yalnız biliyorsun…

Fatih: Aslında bunu daha önemli olarak hücre terapilerinde sormamız lazım. Diyelim ki bizim hata oranımız on binde bir. Ama biz bir milyar hücreyi tedavi etmek istiyoruz, orada mesela kaç tane hücrede sorun çıkma ihtimali var? Bunun ideali bir hücrede sadece bir kere CRISPR/Cas9 sisteminin o DNA’yı kesmesi gerekir, başka bir zaman kesmemesi gerekir. Buna erişebildiğimiz zaman, bu terapide kullanılabilecek. Mamutlardaki etik problemini insanlar çok da fazla önemsemeyecekler.

Aysu: Aslında bunun da etik kavgası var. Yani mamutların soyları bir şekilde tükendi. Şu an filleri korumak için ayrılan bütçeyle mamutları tekrar dünyaya getirmek için ayrılan bütçe eşit olduğu an, o an biz bittik demektir!

İlker: Tabii canım, bir de fantezi yani, bir-iki tane mamut getirdin, ne yapacak günümüzde…

Alp: Çoğalırlar ağbi.

İlker: Yani tanıdık yok, bir şey yok…

Aysu: Tanıdık yok! (gülüşmeler)

İlker: Yalnız başına mamut…

Alp: Programı bitirelim…

İlker: Neandertaller…

Aysu: Benim bundan haberim yok, Neandertalleri tekrar dünyaya getirmek, CRISPR ile Neandertal genomunu insan yumurtasına sokup bir Neandertal üretmek gibi bir proje mi var?

İlker: Yani kimse şu anda onu yapmaya çalışmıyor, olabilirliği olan bir şey yalnızca…

Fatih: Yani bu tip projelerin hepsi kâğıt üzerinde olabilir gibi gözüküyor. Bunun ne kadar gerçekleşip gerçekleşemeyeceğini bilimsel olarak şu anda öngöremeyebiliriz. Öte yandan, böyle bir şeyin getirebileceği çok büyük etik sorunlar da var. Muhtemelen izin çıkacağını ben zannetmiyorum, ama belli de olmaz bu işler.

Aysu: Bu fikri seneler önce işleyen önemli bir yapım vardı: Jurrasic Park! Orada bu tür fikirleri uygulayacağınız an dinozorların üstünüze basacağı sonucuyla film kapanmıştı.

Fatih: Ya aslında dünyanın şu anda daha güncel, daha önemli sorunları var; onlar muhtemelen daha ön plana çıkacak; biz mamutları geri mi getirelim, Neandertalleri geri mi getirelim derken…

Aysu: Ama burada önemli bir nokta var bence, o yüzden bu bölümü yaptık. Çinko parmak nükleaz ve talen gibi metotlar varken, konuştuklarımız bir olasılık değilken; şu an CRISPR gibi çok etkili bir yöntem olduğu için bunları birer olasılık olarak görüp, ciddiye alıp, etik tartışmalar yapabiliyoruz. Çünkü önümüzdeki 10 sene içerisinde bunun artık mümkün olabileceğini görmek zor değil.

Fatih: Doğru, bu etik çalışmaları şu anda yapmak daha doğru. 10 sene sonra bunları birileri yapınca, “Aaa ben bu mamutu yarattım” diyerek ortaya çıktıklarında konuşmamızdan daha etkili olacak, önceden konuşulmuş olması. O yüzden birtakım kuralların önceden belirlenmesinde fayda var.

Terapi amaçlı kullanımda ufukta neler var?

Aysu: Bence bunlar yapılabildiği an kimse kimseyi tutamayacak; benim görüşüm o. Bence CRISPR yeterince geliştiği zaman, bunların önüne geçileceğini pek düşünmüyorum.

İlker: Peki senin için sırada ne var Fatih?

Fatih: Benim için sırada… Biz şu an geliştirmiş olduğumuz tekniği ilk aşamada gene laboratuvar ortamında terapiye yönelik olarak bir sonraki noktaya taşımak istiyoruz. Şöyle ki, mesela kan hastalıkları olabilir, biraz önce senin bahsettiğin gibi HIV olabilir veya tek gen bozukluğuna bağlı olarak gelişmiş kan hastalıklarında, bunları düzeltmek adına, bir çeşit CRISPR RNA’sı yaratabiliriz.

İlker: Orada hemen şeyi hatırlatmak istiyorum dinleyicilerimize. Bir sürü alanda terapatik amacı var bunun, kullanılabilir. Kan hastalıklarının elverişli olmasının sebebi, bütün kan dokumuzu değiştirebiliyor olmamız vücudumuzda. Yani radyoterapiye girdikten sonra bütün kan hücrelerini değiştirebiliyorsun, yeni bir kan nakliyle bütün sistemini yenileyebiliyorsun, o yüzden kolay…

Fatih: Kan sisteminde, hematopoetik sistemde yapılan değişiklikler şöyle oluyor: Hastadan hematopoetik özellikleri gösteren bir grup hücre alınıyor, daha sonra bu hücreler CRISPR’la veya başka bir metot kullanılarak genetik manipülasyona uğratılıyor ve bu manipülasyonun tamamen doğru olduğu önce laboratuvarda analiz ediliyor, herhangi bir yan etkisi olmadığı, yani yanlış bir yerde kesim-biçim olmadığı gösteriliyor, ondan sonra hastadan alınmış bu hücreler tekrar hastaya verilecek hale gelmiş oluyor. O yüzden aslında şu aşamada bu güvenli gözüküyor. Ama her hastalık tipi için bu mümkün olmayabilir, mesela nörolojik hastalıklar için böyle bir şey yapma şansımız yok. Ama bunu doğrudan canlının içinde yapabilecek bir aşamaya gelirsek, o zaman bu sistemin şu anda olduğundan çok çok daha isabetli bir halde olması gerekiyor.

Aysu: Bu arada yine kan hücrelerinde bunu yapabilmemizin başka bir sebebi de, kök hücre kaynağını değiştirip, bütün hücre popülasyonunu değiştirebildiğimiz an. Çünkü kök hücre yeni hücreler yapıyor durmadan. Bu mümkün oluyor ama, diğer organların kök hücrelerini bu kadar kolay izole edip değiştiremiyoruz. Bağırsak mesela, kök hücreleri izole etmek ve sonra yerine koymak bu kadar kolay değil. Bu olay kemik iliğinde çok kolay oluyor, dolayısıyla kan hastalıklarını hedefliyoruz bu tür tedavilerde.

Fatih: Doğru.

Alp: Peki kanı Cas9 ile işledikten sonra, o Cas9’u tamamen kandan çıkartıyor musunuz? Vücuda geri dönüyor mu bir kısmı…

Fatih: Şöyle olabilir mesela, geçici olarak o hücrelerde o Cas9 proteininin varolmasını sağlayabilirsiniz. Kalıcı olmuyor. Işığı anahtarla açıp kapatmak gibi düşünebilirsiniz. Bu protein girecek, işini yapacak, ondan sonra orada hücrenin mekanizmaları tarafından parçalanıp atılacak. Kalıcı bir şey değil. Her protein gibi bunun da bir yaşam döngüsü var, o da bir-iki gün içerisinde muthemelen tamamen hücreden, yani vücuttan atılacak.

CRISPR-Cas9’lu GDO’ya evet…

İlker: Peki, şeyi söylemiştin en başında, teknolojinin ve genom mühendisliğinin faydalı olabileceği birkaç alan var, bir tanesi terapötik, bir tanesi biyoteknoloji, zirai amaçlarla da kullanılır demiştin.

Fatih: Evet tabii tarımda mesela konvansiyonel olarak virüslerle veya parazitlerle mücadelede kimyasallar kullanılıyor. Bu kimyasalların birtakım yan etkileri olabilir, bu sistem kullanarak virüslere ve parazitlere karşı daha etkili bir tedavi yöntemi geliştirilebilir.

İlker: Yani zirai amaçla genetiği değiştirilmiş bitkiler yaparak kimyasal kullanımını azaltabiliriz diyorsun.

Fatih: Evet..

İlker: Peki genetiği değiştirmenin yan etkileri var mı?

Fatih: Bu da güzel bir soru, bunun da tabii ekstradan araştırılması lazım. Ancak demin bahsettiğimiz neydi, bu CRISPR-Cas9 sistemini biz insanlarda kullanarak birtakım hastalıklara karşı olan mutastonları temizleyebiliriz diyoruz. Eğer ki insanlarda kullanabileceğimiz derecede güvenilir olduğunu düşündüğümüz bir şeyi, neden tarım ve hayvancılıkta kullanmayalım?

İlker: Ki zaten aynı süreç orada da geçiyor, bütün kontroller…

Fatih: Orada da bütün kontroller yapılacak.

Aysu: Evet, GDO’ya evet diyerek bu bölümü kapatıyoruz! (Gülüşmeler)

İlker: Hoşça kalın Sayın Dinleyiciler!

Alp: Vur kaç! Yaz kızım.

Aysu: GDO bölümü yaparsak, bunu da daha detaylı, daha çok tartışabiliriz.
Fatih: Son olarak ben şey söylemek istiyorum: Bu teknoloji tabii bilimde inanılmaz derecede bir ilgi görüyor, ama bilim dışında biyoteknoloji firmaları tarafından da inanılmaz yoğun bir ilgi var, yatırımcılar çok büyük paralar yatırıyor…

Aysu: Peki neden, çok yakın bir zamanda uygulamaya dönecek diye mi?

Fatih: Tabii, öngörülebilir bir gelecekte bunun uygulamaya döneceğini tahmin ediyoruz.

Alp: Belki şey de diyebiliriz: Biyolojide araştırmacı olmayı düşünen insanlar CRISPR’a yönelebilirler. En azından daha güvenli bir yatırım.

Aysu: Doğru diyorsun Alp, haklısın.

Fatih: Şunu diyebiliriz aslında, bu çalışmaların yapılmasını desteklemelerini tavsiye edebiliriz. Paralarını o şirketlere yatırmaktan ziyade…

İlker: Onun için de, Bilim Kazanı’nın hesap numaralarını verelim size!  (gülüşmeler)

Aysu: Biz sizin için yatırabiliriz paranızı CRISPR araştıran şirketlere! Evet, o zaman isterseniz bölümü toparlayalım…

Alp: Evet, hesap numaramız… (gülüşmeler)

Aysu: Fatih öncelikle çok teşekkür ediyoruz, bize bildiğin her şeyi anlattığın için…

Fatih: Ben teşekkür ederim…

Alp: Bildiği her şeyi anlatmadı…

Aysu: Doğru ya…

Alp: Bildiklerinin bir kısmını anlattı sadece, yüzeyi böyle tırmaladık.

Aysu: Derin bir havuzdan bir damlayı bizimle paylaştığın için çok teşekkür ederiz Fatih. Bölüm içinde söylediğimiz gibi, Fatih’in çok kısa zaman önce Nature Methods dergisinde CRISPR-Cas9 sistemiyle ilgili bir çalışması basıldı ve Fatih doktorasına tam gaz devam ediyor.
Fatih: Evet…

Aysu: İnşallah akademide yükselişini hep beraber izleyeceğiz Bilim Kazanı olarak, teşekkürler Fatih!

Fatih: Ben teşekkür ederim beni davet ettiğiniz için, gerçekten çok eğlenceli bir program oldu…

İlker: Gözünden yalan akıyor! (gülüşmeler)

Fatih: Bunun üzerine bir yoğurt yeriz artık!

Alp: Sanırım yoğurda geçme vakti.

Aysu: Yoğurda geçmeden önce Bilim Kazanı’na ulaşabileceğiniz adresler www.bilimkazani.org.

Alp: Facebook ve twitter hesabımız @BilimKazani

İlker: E-mail adresimiz de bilimkazaniposta@gmail.com

Aysu: Ben Aysu Uygur.

İlker: Ben İlker Öztop.

Alp: Ben Alp Sipahigil.

İlker: Konuğumuz…

Fatih: Mehmet Fatih Bölükbaşı…

İlker: İyi günler diler…

Alp: Bilim kazan…

Hep birlikte: Biz kepçe!