CRISPR NEDİR?

Herhangi bir genetik hastalığı tedavi edebildiğinizi düşünsenize, Örneğin bakterilerin antibiyotiklere karşı korunmasının önüne geçmek, sivrisinekleri değiştirip sıtmanın önüne geçmek yada kanseri önleyip bunun üstüne biz insanlara başarılı bir şekilde hayvan organları nakli yapabilmek. Tabii ki bu hedeflere ulaşmak için kullanılan moleküler makine uzak gelecekte geçen bir bilim kurgu romanının malzemesi değildir. Tüm bunlar CRISPR adı verilen DNA dizisinin mümkün kıldığı ulaşılabilir hedeflerdir.

CRISPR NEDİR?

CRISPR (kırispır şeklinde telafüz edilir),bir bakteriye bulaşabilecek virüslere karşı adeta bir savunma mekanizması görevi gören, bakterilerde bulunan bir grup DNA dizisine verilen isimdir. Açılımı da Düzenli Aralıklarla Kümelenmiş Kısa Tekrarlar’dır.(Clustured Regularly Interpaced Short Repeats). CRISPR bir bakteriye saldıran virüslerden gelen dizilerin “arayıcıları” tarafından parçalanan genetik bir koddur. Eğer bakteriler virus ile tekrar karşılaşacak olursa, CRISPR bir tür hafıza bankası görevi görerek hücreyi savunmayı kolaylaştırır.

CRISPR’IN KEŞFEDİLİŞİ

Kümelenmiş DNA tekrarlarının keşfi, Japonya, Hollanda ve İspanya’daki araştırmacılar tarafından 1980’lerde ve 1990’larda bağımsız olarak meydana geldi. CRISPR kısaltması, 2001 yılında Francisco Mojica ve Ruud Jansen tarafından bilimsel literatürde farklı araştırma takımları tarafından farklı kısaltmaların kullanımının neden olduğu kafa karışıklığını azaltmak için önerilmişti. Mojica CRISPR’ın bakteriyel olarak kazanılmış bir bağışıklık sistemi olduğunu öne sürdü. Ardından 2007 yılında ise Philippe Horvath liderliğindeki bir ekip bunu deneysel olarak kanıtladı. Bilim adamlarının laboratuvarda CRISPR’I manipüle etmenin ve kullanmanın bir yolunu bulması çok üzün sürmemişti. 2013 yılı geldiğinde Zhang laboratuvarı fare ve insan genom düzenlenmesinde kullanılmak üzere bir CRISPR mühendisliği yayınlayan ilk kuruluş oldu.

CRISPR, ütopik veya distopik bir gelecek yaratabilecek kadar güçlü bir teknolojidir.

CRISPR NASIL ÇALIŞIR?

Esasen, doğal bir şekilde oluşan CRISPR hücreye arama ve yok etme yeteneği verir. Bakterilerde CRISPR hedef virüs DNA’sını tanımlayan aralayıcı dizileri kopyalayarak çalışır. Hücre tarafından üretilen enzimlerden biri (örneğin Cas9) daha sonra hedef DNA’ya bağlanır ve onu keserek hedef olan geni kapatır ve virüsü saf dışı bırakır.Laboratuvarda, Cas9 enzimi veya başka bir enzim DNA’yı keserken, CRISPR ona nereden kesilmesi gerektiğini söyler. Viral imzalar kullanmak yerine araştırmacılar CRISPR ayırıcılarını ilgili olan genleri aramak için özelleştirir.

NEDEN CRISPR’I KULLANALIM?

Öncelikle CRISPR moleküler biyologların elindeki ilk gen düzenleme aracı değildir. Gen düzenlemesi için kullanılan diğer teknikler ise şunlardır çinko parmak nükleazları, Transkripsiyon aktivatör benzeri efektör nükleazlar ve mobil genetik elemanlardan tasarlanmış meganükleazlar bulunur. Fakat bunların önemli olmasının ana nedeni tasarımı ve kullanımı inanılmaz derecede basit olmasıdır. Bunun için ihtiyaç duyulan tek şey bir kılavuz oluşturarak yapılabilen 20 nükleotidlik bir hedef bölge olmasıdır.Ayrıca mekanizma ve tekniklerin anlaşılması ve kullanılması o kadar kolaydır ki, lisans biyoloji müfredatlarında standart şekilde kullanılabilir haldedir.

CRISPR’IN KULLANIM ŞEKLİ

Araştırmacılar hastalığa neden olan genleri tanımlamak, gen terapileri geliştirmek, istenen özelliklere sahip organizmaları düzenlemek için hücre ve hayvan modellerinde CRISPR kullanıyor.
Mevcut araştırma projeleri şunları içeriyor:
HIV, kanser,orak hücre hastalığı, Alzheimer ve Lyme hastalığını önlemek ve tedavi etmek için CRISPR’I kullanmak. Teoride genetik karşılığı olan herhangi bir hastalık gen terapisiyle birlikte engellenebilir.

Körlük ve kalp rahatsızlığı için yeni uyuşturucular geliştirilebilir. CRISPR/Cas9 retinitis pigmentosa’ya neden olan bir mutasyonu ortadan kaldırmak için kullanılmıştır.

İnsanların isteği üzerine insanlara domuz organlarının nakli yapılmıştır.

Açıkcası,CRISPR ve diğer genom düzenleme teknikleri tartışmaya açık bir durumda. Ocak 2017’de ABD FDA bu teknolojilerin kullanımını kapsayan yönergeler önerdi. Diğer hükümetler de faydaları ve riskleri dengelemek için düzenlemeler üzerinde çalışmakta.

Seçilen Referanslar:

Barrangou R, Fremaux C, Deveau H, Richards M, Boyaval P, Moineau S, Romero DA, Horvath P (Mart 2007). ” CRISPR, prokaryotlarda virüslere karşı kazanılmış direnç sağlar”. Bilim. 315 (5819): 1709–12.

Horvath P, Barrangou R (Ocak 2010). “CRISPR / Cas, bakteri ve arkelerin bağışıklık sistemi”. Bilim. 327 (5962): 167–70.

Zhang F, Wen Y, Guo X (2014). “Genom düzenleme için CRISPR / Cas9: ilerleme, çıkarımlar ve zorluklar”. İnsan Moleküler Genetiği. 23 (R1): R40–6.