Dünya’da ilk kez bir grup biliminsanı, insan embriyosu üzerinde çalışma yaptıklarını açıkladı. Çalışmalarının sonuçlarını 18 Nisan günü Protein & Cell online dergisinde yayınlayan Çinliaraştırma takımı, insan embriyosu üzerinde çalışıldığı dedikodularını da sonlandırmış oldu.
Sun Yat Sen Üniversitesi’nde gen fonksiyonları üzerinde araştırmalar yapan Junjiu Huang’ın önderliğindeki takım, çalışmalarında, “Normal koşullarda yaşayamayacak olan, iki sperm tarafından döllendikleri için ekstra kromozom taşıyan” embriyolar kullandı. Doğuma uygun olmayan embriyoları yerel tüp bebek merkezlerinden temin eden grup, ölümcül bir genetik hastalık olan Akdeniz anemisinitedavi etmeyi amaçlıyordu. Bunun için grup, çalışmalarında hastalığın sebebi olan HBB genini hedefledi.
Akdeniz anemisi (beta talasemi), genelde Akdeniz ülkeleri ırklarında görülen bir çeşit kansızlık tipidir ve kalıtsal olarak ebeveynlerden çocuğa geçer. Hastalığın ölümcül olmasının sebebi, kanda oksijen taşınımını sağlayan hemoglobin moleküllerinin yapısının bozulmasıdır.
Huang ve takımı bu çalışmada, embriyo tek hücre iken hastalık yapan geni değiştirmeyi amaçlamaktaydı. Böylelikle o tek hücreden bölünen bütün hücrelerde hastalık geni tamir edilmiş olacaktı. Çalışmada kullanılan embriyolar ekstra kromozoma sahip olduğu için gelişim gösterebilecek, fakat canlı doğum gerçekleşmeyecekti. Huang, etik tartışmalardan kaçınmak için bu embriyoları kullandıklarını da ekledi.
Çalışmanın temeli olan CRISPR/Cas9 tekniği, embriyoya CRISPR/Cas9 enzim kompleksinin enjekte edilmesine dayanıyor. Enjekte edilen enzim kompleksi, DNA’yı istenen yerden kesme yeteneğine sahip. Aynı zamanda eklenen farklı bir molekül sayesinde de, DNA’da oluşan boşluğa farklı bir gen yerleştirmek mümkün. Bu tekniğin gayet iyi işlediği, insan hücrelerinde ve fare embriyolarında yapılan çalışmalarla kanıtlanmıştı; fakat insan embriyolarında kullanımı rapor edilmemişti.
Ciddi engeller
Takım, 86 embriyoya CRISPR/Cas9 kompleksini enjekte ederek 48 saat bekledi. 48 saat, sistemin hedeflenen geni değiştirmesi ve embriyonun 8 hücreye bölünmesi için yeterli bir süreydi. Hayatta kalan 71 embriyonun 54’ünün genetik analizi yapıldı. Yapılan analizlerde 28 tane embriyoda DNA’nın başarıyla kesildiği ve sadece birkaç tanesinde genin tamir edildiği görüldü. Çalışmanın lideri Huang, konuyla ilgili “Normal embriyolarda bunu uygulamak istiyorsak, yüzde 100 başarıya yaklaşmak zorundayız. O yüzden çalışmaları durdurduk. Sistemin hâlâ olgunlaşmamış olduğunu düşünüyoruz” dedi.
Takım ayrıca hedeflenen genin dışındaki bölgelerde de mutasyonlar tespit etti. Bu mutasyonlara CRISPR/Cas9 kompleksinin sebep olduğu düşünülüyordu. Gözlemlenen bu mutasyonların oranı da fare embriyosu ve insan hücresi üzerinde yapılan çalışmalarda ortaya çıkan mutasyonlara kıyasla çok daha fazlaydı. Ayrıca Huang, genomun sadece küçük bir kısmını analiz ettiklerini ve bütün genomu analiz etmiş olsalardı daha fazla mutasyonla karşılaşacaklarını söyledi. Böylesine büyük bir mutasyon olasılığı da sistemin uygulanabilirliğine gölge düşürmekteydi.
Etik problemler
Bazı biliminsanları insan üzerindeki genetik değişikliklerin başta genetik hastalıkları yok etmek olmak üzere çok parlak bir geleceği olduğunu düşünmekte, ama bunun tam tersini düşünenler de var. Mart ayında Nature dergisinde yayımlanan bir makalede biliminsanları, embriyolara yapılan genetik müdahalelerin kalıtılabilir olduğundan ve öngörülemez sonuçlara yol açabileceğinden bahsetmişti. Ayrıca bu gibi uygulamaların yaygınlaşmasının, etik olmayan deneylerde de kullanımın önünü açabileceğinden söz ediliyordu. Bazı biliminsanları ise, bu çalışmanın etik sınırı çoktan aştığını düşünüyor.
Nature’da yayımlanan sözü edilen makalenin yazarlarından biri olan, Sangamo Biosciences’in Genel Müdürü Edward Lanphier konuyla ilgili olarak “Geçtiğimiz aylarda söylediğimiz şeylerin önemi ortaya çıkmış oldu. Bu çalışmayı durdurmalı ve oturup ne yöne gittiğimizi tartışmalıyız” diyor. Richmond-Kaliforniya’da bulunan Sangamo Biosciences’te insan hücrelerinde genetik çalışmalar yapılmakta.
Harvard Tıp Fakültesi’nde kök hücre üzerine çalışmalar yapan George Daley, sadece bilimsel sonuçlara ulaşmak için bu tarz çalışmalar yapılabileceğini savunuyor. Bu çalışmanın, klinik uygulamalarla alakası olmayan sorulara cevap verebileceğini söylüyor.
Manchester Üniversitesi’nde biyoetik konusunda çalışan John Harris ise, bu çalışmanın tüp bebek merkezlerinde yapılanlardan daha kötü olmadığını savunuyor: “Doğuma uygun olmayan embriyolar tüp bebek merkezlerinde imha edilmekte zaten. Bu çalışmanın durdurulması için bir sebep göremiyorum” diye ekliyor.
Bir taraftan, bu çalışmanın durdurulması mantıklı bir çözüm olmayabilir. Halihazırda Çin’de ve ABD’nin bazı eyaletlerinde insan embriyosu üzerinde çalışmak serbest, fakat Amerikan Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH), federal para kaynaklarının bu tarz çalışmalarda kullanımını yasaklamış durumda. Huang’ın çalışmasının ABD’de devam edilebilirliği sorulduğunda ise,Amerikan Ulusal Sağlık Enstitüsü yetkilileri, “Muhtemelen sonlanırdı, çünkü ödenek bulunamazdı” yanıtını veriyorlar.
Huang, makalelerinin etik sebepler ileri sürülerek,Nature ve Science dergileri tarafından reddedildiğini söyledi. Ayrıca eleştirmenlerin dikkatleri, başarı oranının düşüklüğüne ve istenmeyen mutasyonların ortaya çıkmasına çektiğini de belirtiyor. Gelen eleştirileri haklı bulduğunu söyleyen Huang, tekniğin normal embriyolarda daha iyi sonuç verip vermeme durumunu kestirmenin bir yolu olmadığını da ekliyor.
Bütün bu eleştirilere ve çıkan sonuçlara rağmen Huang, normal embriyolarla çalışmaya bir adım daha yaklaşıldığını ve problemli insan embriyolarıyla çalışmanın, her şekilde fare embriyolarıyla çalışmaktan daha iyi olduğunu savunuyor. “İnsanlar, ‘Bu yapılırsa ne olur’ sorusunu tartışmak yerine, tam olarak nasıl sonuç alındığını görsünler diye elimizdeki verileri dünyayla paylaşmak istedik”diyor.
Huang çalışmasının bu ayağında, istenmeyen mutasyonların nasıl azaltabileceğini fare embriyosu ve insan hücreleri üzerinde araştırıyor. Enzim kompleksini daha spesifik yapmak için çalışmak, enzimlerin ömürlerini kısıtlayıp sadece yapması gereken işi yapmasını sağlamak ve verilen madde miktarlarını değiştirmek gibi stratejiler uygulayarak bu çalışmalarını sürdürüyor. Huang ayrıca kolay uygulanan CRISPR/Cas9 tekniği yerine, daha az mutasyona sebep olan TALEN tekniğinin kullanılabileceğini de söylüyor.
Konu hakkındaki etik tartışmalar bir süre daha devam edecek gibi duruyor. Fakat Lanphier, diğer biliminsanlarının da bu çalışmaya yönelebileceğinden korkuyor. CRISPR enzim kompleksinin her yerde bulunur olması ve kolayca uygulanmasının, dünyanın dört bir yanında biliminsanlarının istedikleri deneyi yapmalarına sebep olabileceğini söylüyor. Sektördeki gelişmelerden haberdar bir kaynağın belirttiğine göre, Çin’de insan embriyoları üzerinde çalışan en az 4 grup daha bulunmakta.
Kaynaklar
1) http://www.nature.com/news/chinese-scientists-genetically-modify-human-embryos-1.17378
2) http://www.nature.com/news/ethics-of-embryo-editing-paper-divides-scientists-1.17410#/ref-link-1
