Ana sayfa Bilim Gündemi Sıtmanın çaresi cinsiyetini yitirmiş sivrisinekler olabilir mi?

Sıtmanın çaresi cinsiyetini yitirmiş sivrisinekler olabilir mi?

986
PAYLAŞ
Kaynak: Pierre Kattar/NPR

Nıvart Taşçı

Bir tarafta Sahra-altı Afrika’nın halklarını sıtmadan kurtarmak isteyen bilim çevreleri, diğer tarafta Afrika’yı yeni teknolojilerin denendiği bir laboratuvara çevirmeyin diyen çevre aktivistleri… Kimin haklı olduğunu zaman gösterecek olsa da aynı zaman bazılarının aleyhine işliyor. Sıtma her yıl 200 milyondan fazla insanı etkilemeye devam ediyor ve çoğu beş yaş altı çocuklar olmak üzere 200 bini aşkın can alıyor. Hal böyle olunca çevre üzerindeki etkileri ne kadar öngörülemez ve korkutucu da olsa CRISPR-Cas9 temelli gen düzenleme çalışmalarından medet ummamak elde değil. Nitekim İtalya’nın Terni kentinde, özel güvenlikli bir laboratuvar ortamında yürütülmekte olan yeni bir araştırma, hem sonuçları bakımından umut vaat edici, hem de genetiği değiştirilmiş hayvanların ilk defa doğaya salınacağı o büyük ana çok yaklaştığımızın habercisi.

Cinsiyet geni değiştirilmiş 50 kadar sivrisinek, yüzlerce normal bireyin bulunduğu dev kafese bırakılıyor. Kaynak: Pierre Kattar/NPR
Şubat başlarında İtalya’da start verilen denemenin ilk aşamasını birkaç ay önce, Eylül 2018’de, Nature Biotechnology dergisinde yayımlanan bir başka çalışma aracılığıyla takip etmiştik. İngiltere’deki Imperial College London’ın yine yüksek güvenlikli bir laboratuvarında gerçekleştirilen bu ilk denemede sıtmanın en yaygın taşıyıcılarından Anopheles gambiae türü sivrisinekler CRISPR-Cas9 sistemi aracılığıyla kritik bir dönüşüme uğratılmıştı. Genom üzerinde belirlenen herhangi bir dizinin RNA ve kesici enzimlerden oluşan özel bir bileşen aracılığıyla arzu edilen biçimde değiştirilmesini sağlayan CRISPR-Cas9’un hedefinde bu sefer An. gambiae‘nin doublesex (çiftcinsiyet) isimli geni yeri almıştı. Hayvanın dişi mi erkek mi olacağını belirleyen bu gende yapılan değişiklikler, sıtmayı bu defa gerçekten ortadan kaldırabilecek bir sonuç ortaya çıkardı. Modifiye genleri taşıyan ve  hastalığın bulaştırılmasında zaten doğrudan rol oynamayan erkeklerde herhangi bir değişim gözlenmezken modifiye genden iki kopya taşıyan dişiler bir nevi hermafrodit, yani hem dişi hem erkek özellikleri sergilemeye başladı. Ağız yapıları bakımından erkekleşen böylece ısıramayan dişiler, üreme organlarındaki deformasyon nedeniyle yumurtlayamaz da oldu. Bu da doğal olarak insanlara sıtmayı bulaştırma potansiyelinden yoksun bireyler anlamına geldi. Elbette bilim insanlarının doğadaki her bir sivrisineğin genomunu bu şekilde değiştirmeleri söz konusu değil. Fakat buna gerek de yok; çünkü gene drive (gen sürücüsü) denen mekanizma bunun kendiliğinden gerçekleşmesini sağlıyor. Buna göre ortama salınan, genleri düzenlenmiş belli miktardaki birey normal bireylerle çiftleşme sürecine girerek genin kopyalarını topluluk içinde yaymaya başlıyor. Zamanla gen tüm topluluğu sararak hedeflenen etkisini gösteriyor: Kitlesel çöküş meydana geliyor. Nitekim Imperial College’ın bir bodrum katında gerçekleştirilen denemelerde yumurtlayabilen son dişinin ortadan kalkıp topluluğun çökmesi epi topu sekiz nesil sonunda gerçekleşmiş.
Dünya üzerinde 3500 civarında sivrisinek türü var; bunlardan sadece 40 kadarı sıtma taşıyabiliyor. Doublesex ise bu türlerin tümünde, hatta böcek aleminin genelinde mevcut, yüksek düzeyde korunmuş bir gen. Ancak yapay şartlarda gerçekleştirilen gene drive denemesi ne kadar etkili olursa olsun besin rekabeti ve diğer ekolojik etkenlerin en gerçekçi biçimde kopyalandığı doğala yakın bir ortamda mekanizmanın nasıl işleyeceği, hayvanların nasıl tepki vereceği de önemli. Zaten çalışmanın İtalya ayağı tam da bunu hedefliyor. Yüzlerce sivrisineğin yerden tavana kadar uzanan ağlarla çevrili 6 devasa kafeste tutulduğu Terni şehri düzeneğinde sıcaklık ve nem düzeyleri tropikal koşullara denk düşecek biçimde ayarlanmış. Günbatımı ve gündoğumunun ışık şiddetini ve miktarını düzenleyen bir bilgisayar yardımıyla yapay olarak oluşturulduğu kafeslerde hayvanların doğal çevrelerinde yuvalandıkları ve çiftleştikleri ortamlar da simüle edilmiş. Sonuçlar kendini belli edene kadar acaba kaçan olur mu diye merak etmeyin, zira büyük, kalın, metalden sürgülü kapıların ardından tutulan sivrisineklerden birkaçı firar edecek bile olsa İtalya’nın ılıman ikliminde hayatta kalmaları mümkün değil.
Çalışmanın İtalya ayağı İngiltere’deki kadar olumlu sonuç verse dahi araştırmacılar modifiye sivrisineklerin doğaya salınmasının 5 ila 10 yılı bulacağını öngörüyor. Bu uzun bir zaman. Bu süre zarfında doğanın işleyişine bu tür bir müdahalenin diğer bitki ve hayvan türleri üzerinde nasıl etki edeceğini tartmak için daha pek çok çalışma yapılacak. Elde edilen sonuçlar çevreci gruplardan politikacılara karar mekanizmasının tüm aktörlerini ikna edecek mi bilinmez; fakat mevcut aşının hem sınırlı hem geçici etki gösterdiği, üstelik sıtmaya yönelik ilaçların durumunda olduğu gibi herkese ulaşmadığı şartlarda, dedik ya, zaman binlerce insanın aleyhine işliyor.
 
Kaynak
1) Rob Stein, “Scientists Release Controversial Genetically Modified Mosquitoes in High-Security Lab”, 20 Şubat 2019, www.npr.org.
2) “Mosquitoes that can carry malaria eliminated in lab experiments”, Imperial College London News, 24 Eylül 2018.