Ana sayfa » Teknoloji - Bilim » Araştırma: Yeni Gen Düzenleme Teknolojisiyle Down Sendromu Tamamen Tedavi Edilebilir
Araştırma: Yeni Gen Düzenleme Teknolojisiyle Down Sendromu Tamamen Tedavi Edilebilir
Japon bilim insanları, CRISPR adındaki gen düzenleme teknolojisini kullanarak Down sendromuna neden olan fazladan kromozomu doğrudan hücreden çıkarmayı başardı.
Bilim dünyası şu anda tarihin belki de en radikal genetik müdahalelerinden birine tanıklık ediyor. Down sendromuna neden olan genetik ortadan kalkabilir. Japonya’daki araştırmacılar, CRISPR adı verilen ileri düzey gen düzenleme teknolojisiyle, yalnızca hatalı kromozomu hedef alarak hücre düzeyinde bu fazlalığı temizlemeyi başardı. Bu buluş sadece Down sendromu için değil, tüm kromozomal bozuklukların tedavisinde çığır açabilecek türden. Ancak bu gelişmenin vadettiği umut, beraberinde büyük etik ve biyolojik sorumlulukları da getiriyor. Çünkü DNA ile oynamak, domino taşlarına dokunmak gibi. Her müdahale beklenmedik sonuçlar doğurabilir. Yine de bilim insanları bu riski göze alarak, insanlık tarihinde genetik kaderin ilk kez gerçekten değiştirilebileceği bir dönemin kapılarını aralıyor.
Japon bilim insanları öyle bir şey üzerinde çalışıyor ki, duyduğunuzda “Gerçekten mümkün mü bu?” diyeceksiniz. Down sendromunu, yani genetik olarak fazladan bir 21. kromozom taşıyan bireylerin yaşadığı durumu, genetik düzeyde ortadan kaldırma ihtimali masada!
Evet, yanlış duymadınız. Bu durum ABD’de her 700 bebekten birini etkiliyor ve hem fiziksel özelliklerde hem de zihinsel gelişimde farklılıklara yol açıyor. Peki bu nasıl olacak? İşin merkezinde CRISPR adını artık sıkça duymaya başladığımız bir teknoloji var. Bu teknoloji adeta genetik bir makas gibi çalışıyor. Belirli bir DNA dizisini bulup “Hop! Burası fazla!” deyip orayı kesebiliyor. Japonya’daki Mie Üniversitesi’nden bir ekip, bu makası öyle hassas bir şekilde programlamış ki, sadece o fazlalık olan 21. kromozomu hedef alıyor. Diğer sağlıklı DNA’ya dokunmadan!
Bu çalışma sadece teoride kalmadı. Laboratuvar ortamında üretilen hücreler üzerinde bu genetik makas denendi. Sonuç mu? Fazla kromozom çıkarıldığında hücrelerin davranışları normale dönmeye başladı
Yani genlerin çalışmasındaki dengesizlik azalmış, özellikle sinir sistemiyle ilgili olan genler daha aktif hale gelmiş. Beyin gelişimiyle ilgili potansiyel etkiler açısından bu çok büyük bir adım.
Ama durun, daha bitmedi! Bu yöntem sadece laboratuvar hücreleriyle sınırlı kalmamış. Araştırmacılar işi biraz daha ileriye götürmüş ve Down sendromlu bireylerden alınan gerçek cilt hücreleri üzerinde de denemişler. Bu hücrelerde de CRISPR sistemi birçok durumda fazla kromozomu başarıyla temizlemeyi başarmış. Gerçek hayata uygulanabilirlik açısından umut verici, değil mi?
Fazla kromozom çıkarıldıktan sonra gözlemlenen bir başka çarpıcı bulgu ise hücrelerin davranışındaki değişimdi
Düzenlenmiş hücreler, tedavi edilmeyen hücrelere kıyasla çok daha hızlı çoğalmaya başladı. Hatta hücrelerin ikiye katlanma süresi, yani bölünerek yeni hücre üretme hızı anlamlı biçimde kısaldı. Bu da bilim insanlarına şunu düşündürdü: Fazladan gelen 21. kromozom sadece genetik yük değil, aynı zamanda hücrenin doğal büyüme mekanizmasını yavaşlatan bir tür biyolojik stres kaynağı olabilir.
Ancak burada son derece hassas bir denge söz konusu. Çünkü CRISPR teknolojisi, yalnızca hedef alınan fazla kromozomu değil, sağlıklı kromozomları da yanlışlıkla etkileyebilir. Bu riskin farkında olan Japon araştırmacılar, CRISPR sistemini yalnızca üçüncü, yani fazladan olan 21. kromozoma bağlanacak şekilde programladı. Böylece hücrenin işleyişi için gerekli olan diğer iki sağlıklı kopyaya zarar verilmemesi hedeflendi.
İşte bu yönüyle çalışma, tıbbi genetikte bir dönüm noktası sayılıyor
Çünkü CRISPR daha önce küçük DNA düzeltmeleri yapmak için kullanılırken, bu araştırma onun tüm bir kromozomu hücreden çıkarabilecek kapasitede olduğunu ortaya koydu. Yani artık yalnızca nokta atışı mutasyon düzeltmeleri değil, kromozomal düzeyde büyük müdahaleler de mümkün olabilir.
Araştırmanın sonuçları, prestijli bilim dergilerinden biri olan PNAS Nexus’ta yayımlandı. Yayınlanan makalede, Ryotaro Hashizume liderliğindeki ekip, bu gelişmenin yalnızca Down sendromu için değil, genel olarak genetik fazlalıkların sebep olduğu pek çok farklı durum için de rejeneratif tedavi stratejilerinin kapısını aralayabileceğini ifade ediyor.
Ama bu sadece bir başlangıç. Araştırmacılar, bu hücrelerin zaman içinde nasıl davrandığını izlemeye devam ediyor. DNA’daki değişimlerin ne gibi riskler barındırdığını, bu hücrelerin gerçek yaşam koşullarında ne kadar dayanıklı olduğunu ve nasıl işlev gördüğünü anlamaya çalışıyorlar. Çünkü DNA üzerinde yapılan her değişiklik, bir domino etkisi yaratabilir — iyi ya da kötü.
Peki neden Down sendromu üzerinde bu kadar duruluyor?
Çünkü Down sendromu yalnızca genetik bir farklılık değil, aynı zamanda bireyin yaşam kalitesini ciddi biçimde etkileyen çok yönlü bir tıbbi tablo. Down sendromlu bireyler, gelişimsel gecikmeler ve öğrenme zorluklarının yanı sıra bir dizi sağlık sorunu ile mücadele ederler.
Örneğin, bu bireylerin yaklaşık %50’si doğuştan kalp kusurlarıyla, özellikle kalbin merkezinde açıklık anlamına gelen atrioventriküler septal defekt ile doğar. Bunun yanı sıra sindirim sorunları, bağışıklık sisteminin zayıflığı, aşırı kilo, uyku apnesi, epileptik nöbetler, işitme ve görme bozuklukları, diş yapısında sorunlar, omurga problemleri ve tiroid rahatsızlıkları gibi pek çok farklı sağlık riskiyle karşı karşıya kalırlar.
Ve yaş ilerledikçe karşılarına çok daha büyük bir risk çıkar: Alzheimer tipi bunama. Yapılan araştırmalara göre, Down sendromlu bireylerde Alzheimer’a yakalanma riski, genel nüfusa kıyasla 3 ila 5 kat daha yüksek. Bilim insanları bu durumun nedenini henüz kesin olarak açıklayamasa da, önemli bir şüpheli var: yine 21. kromozom.
Bu kromozom, Alzheimer hastalığıyla ilişkilendirilen bir proteinin, amiloid öncü proteininin, aşırı üretimine neden oluyor. Bu aşırı üretim ise zamanla beyinde amiloid beta plakları birikmesine yol açıyor – ki bu, Alzheimer’ın biyolojik temel özelliklerinden biri.
