Genetik Mühendisliği, Nesli Tükenmekte Olan Hayvanları Zehre Dirençli Hale Getiriyor!

Biyoteknolojik ilerlemeler, sağlık sektöründen günlük yaşamımızdaki gıdalara, türdiriltimi uygulamalarından giyim endüstrisine kadar, tahmin edilenden çok daha geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Öte yandan koruma biyolojisi (İng: "conservation biology") alanı da bu yelpazede kendisine yer bulur.

Koruma biyolojisi en temelde, doğal yaşamın türlerin tehdit altında olduğu veya nesli tükenme riski taşıdığı durumlarda korunması ve sürdürülmesi amacını taşıyan bir disiplindir. Bu alan çevresel değişikliklerin, habitat kaybının, iklim değişikliğinin, kirliliğin, yaban hayatı ticaretinin ve diğer insan etkilerinin türler üzerindeki olumsuz etkilerini anlamayı ve azaltmayı hedefler.

Günümüzde, doğal yaşamın büyük ölçüde tehdit altında olduğu açıktır. Bu tehdit, ne yazık ki geniş kitleler tarafından tam olarak anlaşılmamış olsa da insanları da ciddi şekilde etkilemektedir. Basitçe ifade etmek gerekirse biyolojik çeşitliliğin azalması, milyonlarca insanın gıda kaynaklarının zararlılara ve hastalıklara karşı daha savunmasız olduğu, içme suyu kaynaklarının düzensiz veya yetersiz olduğu bir gelecekle yüzleşmemize neden olmaktadır.^[1]

Gen Düzenleme Teknolojileri Kuzey Quoll'unu Dirençli Hale Getiriyor!

Bilimsel ilerleme, doğayı koruma çabalarımızda hayati bir rol oynamaya devam etmektedir. Nitekim, Avustralya'da Kuzey quoll (Dasyurus hallucatus) adı verilen bir keseli türünün hayatta kalmasını tehdit eden zehirli kamış kurbağalarına (Rhinella marina) karşı genetik olarak direnç geliştirmesi üzerine yürütülen çalışmalar, bu alandaki yenilikçi yaklaşımların mükemmel bir örneğini oluşturmaktadır.

Quollar, yılda on kadar yavru dünyaya getirebilirler. Ancak bu yavruların büyüyüp çoğalmaları için zehirli kamış kurbağalarından kaçınmaları gerekmektedir. Bu durum, Melbourne Üniversitesi ve türdiriltimi projelerinin öncüsü olan özel şirket Colossal Biosciences'tan bilim insanları tarafından ele alınmış ve bir çözüm yolu olarak genetik mühendislik önerilmiştir.

New habitats for Northern quolls in Far North Queensland

Tazmanya kaplanı için türdiriltimi projesinin de başında olan Melbourne Üniversitesi'nden Profesör Andrew Pask liderliğindeki araştırma ekibi, CRISPR teknolojisini kullanarak, kuzey quoll hücrelerini bu zehre karşı dirençli hale getirmeyi hedeflemektedir. Bu gen düzenlemesi sayesinde, hayvanların zehre karşı doğal bir direnç geliştirmesi ve bu dirençle nesillerinin devam etmesi mümkün hale gelebilir.

Kuzey quoll, ekosistemi içinde önemli bir işleve sahiptir. Küçük boyuttaki omurgalılar, omurgasızlar ve incir gibi meyvelerle beslenirler. Ancak 1930'larda Queensland'e getirilen istilacı kamış kurbağaları, bu türün popülasyonunda %75'lik büyük bir düşüşe neden olmuştur. Bu kurbağalar her yaşam evresinde zehirlidir ve tüketildiğinde quollarda hızlı kalp atışı, aşırı salya, kasılmalar ve felç gibi ölümcül etkilere yol açar.

Smithsonian Magazine

Profesör Pask'ın laboratuvarının üyelerinden Dr. Stephen Frankenberg önderliğindeki bir ekip, 2024 yılının başlarında şişman kuyruklu dunnartın (Sminthopsis crassicaudata) doku hücrelerinde, kamış kurbağasının toksinine karşı direnç kazandırmak için genetik düzenlemeler yapmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, hücrelerin kurbağa toksinine karşı yaklaşık 45 kat daha fazla direnç gösterdiğini ortaya koymuştur.

Biodiversity of the Western Volcanic Plains.

Projede bir sonraki adım, kuzey quollundan alınan kök hücrelerin genetik olarak düzenlenmesi olacak. Bu kök hücreler, dunnartların doku hücrelerine başarıyla uygulanan ve kurbağa toksinine direnç kazandıran genetik değişikliklerle modifiye edilecek. Ekip bu genetik düzenlemeyi başarıyla gerçekleştirebilirse direnç özelliğinin quollara aktarılmasını ve sonrasında bu hayvanların doğal ortamlarında sağlıklı bir şekilde yaşamalarını sağlamayı hedefliyor. Yine Colossal tarafından gerçekleştirilen fil kök hücreleri ile ilgili çığır açan son çalışma, kök hücre düzenlemelerinin tam potansiyelini daha iyi anlamamıza olanak tanımıştı.

Öte yandan Pask, keselilerde klonlama tekniklerinin henüz mükemmelleştirilmediğini belirtiyor. Ancak bir yandan da doğal olarak oluşabilecek dirençlerin genetik düzenlemelerle canlılara eklenmesinin mümkün olduğunu vurguluyor. Bu yöntemle, quollara kamış kurbağalarını avlamaları ve beslenmeleri için güvenli bir yol sunarak türün korunmasına önemli bir katkı sağlanabilir.

Bu öncü çalışma, sadece kuzey quollunu korumakla kalmayıp aynı zamanda diğer tehdit altındaki türlerin de korunmasına olanak sağlayabilir. Araştırmada yer alan bilim insanları çalışmaların ilerlemesi ile birlikte bu tekniklerin dünyadaki koruma çalışmalarına önemli bir katkı sağlayacağı ve bu yöntemlerin diğer pek çok tür için de uygulanabilir hale geleceği konusunda ortak fikir paylaşmaktadırlar.^[3]

Sonuç olarak kamış kurbağası sorunu karşısında, genetik mühendislikle dirençli quollar yaratmak, sadece bu türü korumakla kalmayıp aynı zamanda Avustralya'nın yerli vahşi yaşamını bu tehdide karşı "silahlandırarak" geniş çapta bir ekolojik dengenin sağlanmasına yardımcı olabilir.