Gen Değiştirme Devrimi: CRISPR Teknolojisiyle Geçen Baş Döndürücü 1 Yılım

Devrim yaratan genom değiştirme teknolojisinin öncülerinden Jennifer Doudna 2015 yılının kariyerinin en yoğun yılı olduğunu ve geçen süreçte neler öğrendiğini anlatıyor:

Yaklaşık 20 ay önce uyumakta güçlük çekmeye başladım. Ben ve çalışma arkadaşlarımın CRISPR-Cas9 olarak adlandırılan bir bakteriyel sistemin diğer canlıların genomlarını değiştirmek üzere kullanılabileceğini yayınlamamızın üzerinden neredeyse 2 yıl geçmişti.

Kelebeklerin kanat modellerinin ve bitkilerin değiştirilmesinden tutun da insan hastalıkları araştırmaları için farelerin en küçük ayrıntıya kadar modellenebilmesi gibi uygulamalarda dünya genelindeki laboratuvarlar tarafından bu teknolojinin hızlıca benimsenmesi beni çok etkilemişti. Bununla beraber, genom değiştirmek için oldukça ulaşılabilir olan bu teknolojinin felsefi ve etik sonuçları üzerinde çok düşünmekten kaçınmıştım.

Genom düzenlemenin örneğin tıbbi gelişmeler dışında kullanılıp kullanılmaması gerektiği hakkındaki sorular nesnellikten çıkmış, öznellik batağına saplanıp kalmıştı ki bu durum, benim alışmış olduğum kanıt temelli çalışmadan bir hayli uzaktı. Kendime böyle konuların biyo-ahlakbilimciler tarafından ele alınması gerektiğini söyledim. Herkes gibi bu teknolojinin imkanlarını kullanarak kendi bilimsel çalışmalarıma devam etmek istiyordum.

Ancak CRISPR-Cas9 teknolojisinin hücre ve organizmaların değiştirilmesinde kullanıldığı çalışma sayısı dağ gibi yığıldıkça, araştırmacıların bu teknolojiyi insanlarda kalıtsal değişimler yaratmak üzere insan yumurta, sperm veya embriyolarında kullanmak istemeleri kaçınılmaz görünüyordu. 2014 baharında, bu teknolojinin yaratılmasında katkısı bulunan biri olarak, bu etik soruların oluşturmak üzere olduğu fırtınanın dışında kalıp kalamayacağımı düşünmekten uyuyamıyordum.

Artan Heyecan

“Umarım oturuyorsundur, çünkü bu kadar iyi çalışması inanılmaz.” yorumu Aralık 2012’de CRISPR-Cas9 ile deney yapan bir meslektaşımdan geldi. Bu yorum kendi laboratuvarımın ve o sonbaharda benimle genom düzenleme teknolojisi hakkındaki heyecanlarını paylaşmak için iletişime geçen diğerlerinin de deneyimini yansıtıyordu.

Genellikle yeni bir moleküler yöntemin tutması yıllar alır. Ancak 2012 yılı henüz bitmeden, yani meslektaşlarım ve benim ilk çalışmamızı yayınlamamızın üstünden sadece birkaç ay geçmişken bu genom düzenleme teknolojisinin farklı kullanımlarını açıklayan en az 6 makale yayınlanmak üzere gönderilmişti bile.

2013’ün başlarında, bu teknolojinin insan kök hücrelerinin genomlarını düzenlemeyi ya da tüm organizmayı (Zebra balığı) değiştirmeyi mümkün kıldığını anlatan çalışmalar, yaklaşan tsunaminin habercisi oldu. 2014’ün sonunda, bilim insanları CRISPR-Cas9 yöntemini buğdayda böceğe karşı dirençliliği artırmak için, fare akciğerlerinde bazı kromozom translokasyonları sonucu oluşan kanserojen etkiyi araştırmak amacıyla ve insanlarda kalıtsal tirozinemi hastalığına yol açan mutasyonu yetişkin farelerde düzeltmek amacıyla kullandılar.

Araştırmacılar Şubat 2014’te makak maymunu embriyo genomlarında tam olarak istedikleri değişimleri yapabildiklerini gösterdiklerinde, CRISPR-Cas9 yönteminin etik olarak daha da karmaşık bir potansiyeli olduğu iyice belli olmuştu. (Makak maymunları insanlara genetik olarak benzerliklerinden ötürü insan genetik hastalıklarının modellenmesinde sıklıkla kullanılırlar.) Embriyonun taşıyıcı anne rahmine implantasyonu yöntemiyle üretilen maymunlar, yapılan genetik değişikliği yumurta ve sperm hücreleri de dahil olmak üzere birçok başka hücresinde de taşıyordu. Bu da değişikliklerin gelecek nesillere aktarılabildiği anlamına geliyordu.

Bu çalışmayı, gazeteciler konu ile ilgili yorumuma başvurduklarında fark ettim. Ön baskıyı okuduktan sonra ofis camımdan dışarı, San Francisco Körfezi’ne doğru baktım ve bir sonraki gazeteci, insan embriyoları üzerinde yapılan bir çalışma ile ilgili fikrimi sorarsa nasıl hissedeceğimi düşündüm. Ertesi gün sabah kahvaltısında eşime “Bunun insanlar üzerinde denenmesi için ne kadar süre geçecek acaba?” diye sordum.

Bu arada, ileride onları mahvedebilecek genetik sorunlarla karşılaşan insanlardan e-postalar alıyordum. Örneğin 70 yaşına geldiğinde meme kanserine yakalanma ihtimalini %60’a çıkaran BRCA1 mutasyonunu taşıdığını öğrenen 26 yaşındaki bir kadının gönderdiği mesaj vardı. Bu kadın meme ve yumurtalıklarını aldırmayı düşünüyordu ve CRISPR-Cas9 teknolojisinin mümkün kılacağı yaklaşımların onun bu işlemi ertelemesi gerektiği anlamına gelip gelmediğini merak ediyordu.

Maymunlar üzerinde yapılan çalışma ve hasta ya da hasta yakınları ile kurduğum temaslar, üzerimde bir yük oluşturdu. Her gün, CRISPR-Cas9 kullanılarak yapılan araştırmaların açıklandığı bir makale akını geliyordu. Gelen kutum araştırmacıların tavsiye veya işbirliği isteyen mesajlarıyla dolup taşıyordu. Bütün bunlar, bu teknolojinin insan hayatı üzerinde ne kadar doğrudan bir etkisi olacağını gösterirken, iş ortamı dışında tanıdığım insanlar -komşularım, uzak akrabalarım, oğlumun sınıf arkadaşlarının ebeveynleri- büyük oranda durumdan habersizdi. İki farklı dünyada yaşadığımı hissediyordum.

2014 yılının sonlarına doğru iç huzursuzluğum, halka açık bir tartışma ortamı yaratılması konusundaki isteksizliğim karşısında ağır bastı. Belli ki, hükümetler ve idareciler genom düzenleme araştırmalarının nasıl tehlikeli bir tempoda ilerlediğinden henüz habersizdi. Bu tekniği kullanan bilim insanları dışında kim bu teknolojinin olası sonuçları konusunda açık bir konuşma ortamı başlatabilirdi ki?

Etik Tartışması

Konunun etik yönü ile ilgili ilk resmi girişimim 2015 yılının Ocak ayında Kaliforniya’nın Napa Vadisi’nde, organizasyonuna yardımcı olduğum, “Innovative Genomics Initiative”in sponsorluğundaki bir günlük bir konferans oldu. Bilim insanları, biyo-ahlakbilimciler, bir film yapımcısı ve Kaliforniya Üniversitesinde çalışan bir yöneticiden oluşan 18 kişi ile genom mühendisliğinin insan sağlığını, tarımı ve çevreyi nasıl etkileyebileceğini tartıştık. Özellikle de insan eşey hücre öncüllerinin, yani yumurta, sperm ve embriyonun değiştirilmesi konusu üzerinde konuştuk.

Toplantıdan kısa bir süre sonra, Science dergisinde, bilim insanlarını klinik uygulamalarda genom düzenleme araçlarını kullanarak insan embriyolarını değiştirmekten şimdilik imtina etmelerine dair uyaran bir makale yayınladık. Aynı zamanda halka açık toplantılar düzenleyerek bu araştırma ve uygulamaların sorumlu bir şekilde yürütülmesi bakımından bilim camiası dışındaki kişilerin de bilgilendirilmesinin gerektiğini tavsiye ettik.

Napa toplantısından bu yana CRISPR-Cas9 ile ilgili olarak okullarda, üniversitelerde, şirketlerde ve Amerika, Asya ve Avrupa’da gerçekleşen yaklaşık 25 konferansta 60’tan fazla konuşma yaptım. ABD Kongresi’nin huzurunda bu konuyla ilgili bilgiler verdim, Amerika Başkanı’na bilimsel önerilerde bulunan Beyaz Saray Bilim ve Teknoloji Politikaları Ofisi çalışanlarıyla görüştüm, Kaliforniya Valisi’nin sorularını yanıtladım ve daha niceleri... Tüm bu görüşmeler beni kendi bilimsel çalışma alanımdan çok uzaklaştırdı.

Ben bir biyokimyacıyım ve hayvanlarla, insanlarla ya da insan dokuları ile çalışmadığım için klonlama, kök hücre ve in vitro fertilizasyon (laboratuvar ortamında döllenme, tüp bebek) çalışmaları gibi alanlardaki etik sorunları bilmiyordum. İnsan denekleri ya da insan dokularının kullanılmasını içeren deneylerin farklı ülkelerde hangi düzenlemelere tabii tutulduğunu ve in vitro fertilizasyon yönteminin ortaya çıkardığı etik sorunların nasıl ele alındığının tarihi gibi konularda meslektaşlarım bana cömertçe yardımcı oldular.

Bu yıl çok yoğun, ama aynı zamanda da büyüleyici geçiyor. Bazı zamanlar, her şeyi sindirebilmek adına sadece birkaç dakikalığına bu hengameden kurtulmayı istiyorum. Yolculuklarımın ve üstlendiğim diğer işlerin laboratuvarımdaki çalışanların ilerlemesini etkilememesi önceliğim, ancak onlarla olan çalışmam, çoğunlukla geceleri ya da hafta sonları toplantı yapmakla ya da e-posta veya Skype yolu ile görüşmekle mümkün oluyor. Çok sevdiğim sebze bahçem ile ilgilenmeye ve 13 yaşındaki oğlum ile Kaliforniya’da doğa yürüyüşleri yapmaya şimdilik vakit yok.

Neredeyse üç yıl önce bir meslektaşım beni CRISPR-Cas9 ile ilgili araştırma ve tartışmaların bir deprem dalgası gibi geleceğine dair beni uyarmıştı, bu dalganın ne zaman tepemden aşacağını hala bilmiyorum. Ama 2014 yılı sona ererken emin olduğum bazı şeyler var.

Konuşma Ortamını Genişletmek

Hepsi Amerikalı ve çoğu bilim insanı olan sadece 18 katılımcı ile gerçekleştirilen Napa toplantısı, konuşma ortamını genişletmek için bir başlangıç noktasıydı. Ancak bu toplantı ve sunduğu açıklama iki açıdan önemliydi.

2014’ün ortalarında, bilim insanları daha dünyanın büyük kısmına açıklama yapamadan, CRISPR-Cas9 teknolojisinin tehlikeli olabilecek ya da tehlikeli olarak algılanabilecek çalışmalarda kullanılabileceği ile ilgili endişeliydim. Eğer komşularım ve arkadaşlarım, bütün bunlar olup biterken bize niye söylemedin, diye sorsalardı onları suçlayamazdım. Science ve Nature dergilerinde yayınlanan makaleler, en azından, bu işi yürüten insanların endişelerini dile getirmek gibi bir sorumlulukları olduğunu belirtmek açısından önemliydi.

Bu makaleler ile başlayan ve Nisan ayında yayınlanan CRISPR-Cas9 teknolojisinin canlı olmayan insan embriyolarında uygulandığı bir çalışma ile alevlenen tartışma, başka toplantılar düzenlenmesine ön ayak oldu. Bu toplantıların en önemlilerinden biri Aralık ayının başında Washington DC’de gerçekleşen Çin, Amerika ve İngiltere’den bilim akademilerinin ortaklaşa düzenlediği, insanlarda gen düzenlemesi hakkındaki toplantıydı.

Bilim insanları, günümüzde bilimin uluslararası işbirliğinden çok etkilendiğini dikkate alırlarsa, küresel bilim kurumlarını en azından belli bir oranda oto sansür uygulanması konusunda yönlendirebilirler. Bir teknolojinin ortaya çıkmasında rol alan insanların bu teknolojinin kullanımı hakkındaki tartışmalara aktif olarak dahil olmaları konusunda cesaretlendirilmeleriyle bilime güvenin oluşturulmasına ulaşılabileceğini düşünüyorum. Bu, özellikle bilimin küresel bir şekilde yürütüldüğü, malzemelerin merkezi tedarikçiler yoluyla dağıtıldığı ve yayımlanan bilgilere çok daha kolay ulaşılabildiği dünyamızda çok önemli.

Genom mühendisliğinin insan hayatına ve biyolojik sistemleri anlamamıza sunabileceği olumlu katkıları düşündükçe heyecanlanıyorum. Meslektaşlarım bana CRISPR-Cas9 kullanarak farklı organizmalarda yaptıkları çalışmalar ile ilgili e-posta göndermeye devam ediyor. Bu çalışmalar arasında böceğe karşı dirençli marul, patojen özelliği azaltılmış mantar türlerinin geliştirilmesi ya da her türlü musküler distrofi, kistik fibroz, orak hücreli anemi gibi hastalıkları ortadan kaldırabilecek her çeşit insan hücresi modifikasyonlarını içeren araştırmalar var.

Aynı zamanda günümüz bilim insanlarının, çalışmalarının sosyal, etik ve ekolojik sonuçlarını nasıl şekillendirebilecekleri üzerine düşünmeye daha iyi bir şekilde hazırlanmaları gerektiğini düşünüyorum. Biyoloji öğrencilerine bilim camiası dışındaki insanlarla bilimi tartışmak üzere bir eğitim sağlamak, ki bana okulda ders olarak verilmemişti, dönüştürücü olabilir. En azından böyle bir eğitim, geleceğin araştırmacılarının benzer görevler için kendilerini hazır hissetmelerine yarar. Çok hızlı ilerleyen bir çalışmanın amacını becerikli bir şekilde açıklayabilmek, muhabirlerin yazma dürtülerini ayarlayabilmek ve haberlerde yayınlanacak olan bilginin doğru olmasını sağlayabilmek, her araştırmacının hayatının beklenmedik bir noktasında çok değerli olabilir.