Japonya, Genetiği Değiştirilmiş İlk Keseli Hayvanı Üretti!

Japonya’daki bilim insanları, CRISPR gen düzenleme tekniğini kullanarak bir avuç albino keseli sıçan ("opossum" olarak da bilinen Monodelphis domestica) üreterek, genetiği değiştirilmiş ilk keseli hayvanı yetiştirdiler.^[1] Keseli memeliler; keseli sıçanları, kanguruları ve koalaları içeren bir memeliler ailesidir. Keseli sıçanlar, 2007 yılında genomu tam olarak dizilenen ilk keseli memeli olarak da tarihe geçmiştir.^[3]

Genetik materyalin belirli uzantılarını bulmak, bağlanmak ve değiştirmek için proteinleri kullanan CRISPR, 2012 yılından beri domateslerden (çok daha tartışmalı bir şekilde) insan embriyolarına kadar her şeyi değiştirmek için kullanılıyor. İngilizcede "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat" olarak geçen ve Türkçeye "Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrar" olarak çevrilen CRISPR, bilim insanlarının DNA’nın bir bölümüne bağlanmak ve onu kesmek için programlayabilecekleri, yüksek oranda manipüle edilebilir bir protein olan, DNA iyileştiğinde ve devre dışı kaldığında sıklıkla mutasyonlara sebep olan makas benzeri bir teknolojidir.

Fakat bu yöntem, 25 yıldır deneniyor olmasına rağmen, bu zamana kadar keseli memelilerde başarılamamıştı. Bunun sebebi, CRISPR teknolojisine yönelik hakimiyetimiz değil; keseli hayvanların eşsiz bir biyolojiye sahip olması ve laboratuvar ortamında nispeten nadir kullanılan hayvanlar olmasıdır. Texas Rio Grande Valley Üniversitesi’de genetikçi olan John VandeBerg, MIT Tech Review'a şunları söylüyor:^[2]

Bu makaleyi gördüğüm için çok heyecanlıyım. Bu, ömrüm boyunca gerçekleşeceğini düşünmediğim bir başarıdır.

Yeni araştırma, bilim insanlarının bazılarının yavrularını içinde taşıdığı keseler gibi eşsiz keseli biyolojisini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir ve insan sağlığına dair fikirler verebilir.

Çoğu omurgalı, bağışıklık sisteminin bileşenlerinden biri olan T hücrelerinden 2 ayrı türe sahiptir (örneğin kertenkelelerde yalnızca 1 türü T hücresi vardır). Ancak opossumlar da dahil olmak üzere keseli memelilerde üçüncü bir tür daha vardır ve araştırmacılar, bu üçüncü türün ne yaptığından veya nasıl çalıştığından emin değiller. Olup biteni anlamlandırabilmek için hücreleri çıkarmak veya bağışıklık sisteminin diğer kısımlarını CRISPR ile devre dışı bırakabilmek, bu gizemli hücrenin ne yaptığını anlamalarına yardımcı olabilir. Örneğin keseli sıçanlar, melanom gibi insan hastalıklarına yakalanabilirler ve bu alanda yapılacak çalışmalar, insanların yakalandığı hastalıkların tedavisine yardımcı olabilir.

Araştırmacılar, keseli sıçan hücrelerine embriyolarına zarar vermeden CRISPR eklemenin yanı sıra prosedürün tam zamanlamasını senkronize etme konusunda zorlandılar. Sonuç olarak, en uygun bir üreme programını teşvik etmek için laboratuvarlarındaki aydınlatmayı kontrol edebileceklerini keşfettiler ve hücre zarlarına nüfuz etmek için elektrik yükü olarak kullanılan piezoelektrik matkap adı verilen aleti kullandılar. Bilim insanları, pigment üretimini kodlayan bir geni CRISPR kullanarak etkisiz hale getirdiler ve bunlardan albino keseli sıçan yavruları üretmeyi başararak, deneylerinin işe yaradığını kanıtladılar.

Opossumların bir başka ilginç özelliği de, sadece 14 günlük bir gebelik sonrasında, annelerinin göğsünde sürünmelerine yardımcı olacak önkollara sahip bir şekilde, adeta ufak bir hücre yumağı olarak doğmalarıdır. Bu küçük hayvanların gözleri, arka uzuvları ve bağışıklık sistemlerinin önemli bir bölümü, doğumdan sonra gelişir.

İşte gelişimlerinin çoğu doğumdan sonra gerçekleştiğinden, büyümelerini incelemek ve manipüle etmek, fareler gibi diğer laboratuvar hayvanlarında benzer işler yapmaktan çok daha kolay olabilir. Şimdi araştırma ekibi, bu hayvanların organ gelişimini incelemek için opossum genlerini değiştirmenin başka yollarını da aradıklarını söylüyorlar.

Biyologlar, Japonya'daki bu deneyi olumlu karşılarken, CRIPSR'ın diğer kullanımları halen tartışmalıdır. Buna bir örnek olarak Çinli bilim insanı He Jiankui'nin, insan embriyolarını düzenlemek için CRISPR teknolojisini kullanması sonucu 3 yıl hapis cezasına çarptırılması verilebilir.