Genetik mühendisliği terimini birçoğunuz bir yerlerden bir şekilde duymuşsunuzdur. Günümüzde oldukça yaygınlaşmaya başlayan bu teknolojinin sağladığı imkânlar sayesinde insanlık, aslında bugün hiç olmadığı kadar kendisini “yaratan” konumunda bulmuş ve kendi evrimini kendisi yönetebilecek konuma gelmiş oldu. Yakın tarihte “bilim kurgu” olarak nitelendirebileceğimiz bu durum, günümüzde gerçeğimiz olarak karşımıza çıkmaktadır.
İnsan Genom Projesi ile başlayan genom haritalandırma serüveni 2003 yılında tamamlandıktan sonra, gelişen bilim ve teknoloji ile birlikte haritalandırdığımız insan genomu üzerinde birçok çalışma yaparak bir sürü fikir elde etmiş olduk. Bu çalışmalar sonucunda günümüzde birçok genetik hastalık hakkında fikir sahibi olduk ve bu hastalıklara karşı önlemler alarak bu hastalıklara karşı savaş açtık.
Bu önlemlerden biri, hâlihazırda anne karnında olan yavruların herhangi bir genetik rahatsızlığı olup olmadığının tespit edilmesidir. Böyle bir durumda, ebeveynler hamileliği sonlandırma yolunu seçebilmektedir. Bu seçim tartışmalı bir konu hâline bürünmüştür çünkü “olumsuz özellikleri” tam olarak neyin oluşturduğu yoruma açıktır ve bazı kesimler, tüm insanların hastalıktan bağımsız olarak doğma hakkına sahip olduğunu veya doğa kanunlarının değiştirilmemesi gerektiğini düşünür. Pek tabii böyle bir durumda kürtaj yolunu seçenlerin ve bunu destekleyenlerin sayısı da azımsanmayacak düzeydedir.
Yakın bir zamanda belirgin bir şekilde hayatımıza giren genetik mühendisliğinin bir alt dalı olan genom düzenleme ise bizlere canlı bir organizmanın genomuna ekleme yapma, silme, modifiye etme veya yer değiştirme gibi birçok imkân sağlamaya başladı. Genom düzenleme araçları nükleazlardır (nükleik asitlerdeki bağları kıran bir enzim). Günümüzde kullanılan en avantajlı ve uygulanabilir şekli ise CRISPR-Cas9 adı verilen bir nükleaz ile gerçekleştirilmektedir. Bu amaçla kullanılan diğer nükleazlara göre üretim ve tasarım kolaylığıyla ön plana çıkan CRISPR-Cas9, hedef dışı bağlanma riski taşıması dolayısıyla genom üzerinde öngörülemeyen değişikliklere (mutasyon) de yol açma potansiyeli nedeniyle birçok riski de içinde barındırmaktadır.
Gen tedavisi çalışmaları ile başlayan genom düzenleme serüvenimiz, birçok genetik hastalığı (kanser, kan hastalıkları vb.) tedavi etme ihtimali yaratmamızı sağladı. Sonrasında bir farklı bir kapı açıldı ve genler üzerinde pozitif yönde “doping” etkisi yapacak bazı değişiklikleri içeren deneyler yapıldı (merak edenler için Schwarzenegger ve Doogie fareleri). Bu deneyler, zayıf ve istenmeyen yönlerimizi genetik mühendisliği ile değiştirebileceğimizi bizlere gösterdi. En sonunda ise bu teknolojideki en derin kapıyı açtık ve 2015 yılından beri Çin’de insan embryoları üzerinde yapılan genom düzenlemeleri, 2018 yılında tüm bilim dünyasını sarsacak bir video tüm dünyaya yayıldı.
Yapılan bir deneyin sonucunun YouTube üzerinden medyada paylaşılması sonucunda, dünya ilk kez “tasarlanmış bebekler” ile tanışmış oldu. Çinli bilim insanı He Jiankui ve ekibi, çocuk sahibi olamayan HIV pozitif bir baba ile sağlıklı bir anneden alınan üreme hücrelerini, IVF (in vitro fertilizasyon) yöntemi kullanılarak laboratuvar ortamında birleştirdi ve oluşan embryolar üzerinde kendi deyimiyle “gen cerrahisi” yöntemini kullanarak bazı değişikliklerde bulundu. CRISPR-Cas9 tekniği kullanılarak, CCR5 geni üzerinde gerçekleştirilen del-32 mutasyonu ile birlikte oluşturulan embryolar, tüp bebek yöntemiyle anne rahmine yerleştirildi. 9 ay sonra sorunsuz bir gebelik ve doğum ile tamamen sağlıklı şekilde dünyaya gelen tek yumurta ikizi kız bebeklere, Lulu ve Nana adı verildi. İkiz bebekler, genom düzenleme teknolojisi kullanılarak dünyaya gelen ilk insanlar olma özelliğini de taşımaktadırlar.
Değişikliğin ne anlama geldiği meselesine gelirsek, HIV vücutta 2 tür bağışıklık hücresine bağlanarak etkinliğini gösterir. CCR5 geni, bu 2 tür bağışıklık hücresinden biri olan makrofaj hücrelerinin yüzeyinde yer alan ve HIV virüsünün bağlandığı CCR5 reseptör proteinin üretilmesinde rol alır. Gen üzerinde meydana gelen del-32 mutasyonu, CCR5 reseptörünün üretilememesine yol açmaktadır. Bu durum ise HIV’in bu reseptöre bağlanan tipinin vücudumuza girdikten sonra bağlanacak bir yer bulamamasına ve vücudumuzda etkinliğini gösterememesine neden oluyor. Kısaca vücut, HIV’in bu tipine karşı bir direnç oluşturmuş oluyor.
Yapılan deneyin bir diğer önemi ise o güne dek yapılan genom düzenleme çalışmalarının tamamen somatik genler üzerinde yapılmış olmasıydı. Yani demek istediğim, gen üzerinde yapılan değişikliklerin hiçbiri kalıtsal olarak bir sonraki nesile iletilmiyor, sadece o canlıya özel oluyor. He Jiankui’nin yaptığı deneyde ise üreme hücreleri üzerinde değişiklikler yapıldığı için yapılan değişiklikler bundan sonra nesilden nesile aktarılabilecek. Bu da demek oluyor ki Lulu ve Nana’da bulunan bu mutasyon, çocuklarına, torunlarına ve ondan sonra gelecek nesillere de aktarılabilecek ve soy ağacına eklenen her birey, HIV enfeksiyonuna karşı dirençli olacak. Düşünmesi çok zevkli, değil mi?
Deneyin bilim dünyasına açıklanması sonrasında, bilim insanı He Jiankui’nun elinden tüm lisansları Çin hükûmeti tarafından alındı, çalıştığı üniversiteden atıldı ve ev hapsine mahkûm edildi. Deneyin bilim dünyasında oluşturduğu etki dalgası ise birçok tartışma konusu ve etik problemleri de yanında getirdi. Ortaya çıkan ortak kanı ise bu tarz bir teknolojinin insan üremesinde kullanılmasının tamamen reddedilmesi ve yasaklanması olmuş, akabinde ise birçok ülke, daha önce buna izin verenler de dahil olmak üzere, bu tarz deneylerin yapılmasını yasaklamıştır. Zaten Jiankui’nin deneyi paylaşılmadan önce de hâlihazırda CRISPR-Cas9 teknolojisinin tamamen terapötik amaçlarla kullanılmasının, ilerde tamamen amacından sapabileceğini ve insanlarda bulunan “kusurları” kapatma yönünde kullanilabileceği birçok bilim insanı tarafından ön görülmüştür ve bu konuda da uyarılar yapılmıştır.
Deneyin bilinen ve beklenen sonucu başarıyla gerçekleşmiş olsa da bu tarz bir teknolojide daha yolun başında olduğumuz ve insan genomunda yer alan her genin görevlerini hâlâ %100 bilmediğimiz için, yapılan bu çalışmanın gelecekte farklı etkileri olur mu zamanla göreceğiz. Bunu yazma sebebim ise pleiotropi (bir genin, birden fazla birbiriyle alakasız fenotipik özellik üzerinde etkili olması) olarak isimlendirilen bir özellikten dolayıdır.
CCR5 üretimini ortadan kaldıran delta 32 mutasyonu için doğal olarak 2 kopyaya sahip (homozigot) olan bireyler genellikle sağlıklıdır ve görünürde hiçbir dezavantajı yoktur. Bu mutasyonun HIV enfeksiyonuna karşı direnç oluşturmasının yanı sıra diğer hastalıklar üzerinde olumlu veya olumsuz etkileri de vardır. Bugüne kadar birçok çalışma, CCR5 delta 32 mutasyonlarının ne kadar aşılar sayesinde eradike edilmiş olsa da çiçek hastalığına karşı önemli bir direnç sağlasa da, bu mutasyona sahip bireyleri influenza ve Batı Nil Virüsü’ne karşı daha savunmasız hâle getirdiğini de göstermiştir.
Bunun yanında fareler üzerinde de olsa CCR5 geninin beynin bilişsel fonksiyonlarında da birçok rolü olduğu ve özellikle hafıza gelişimini baskılama yetisi olduğu ortaya koyulmuştur. Yani CCR5 geninde bu mutasyon gerçekleşen bireylerde, CCR5 üretimi durduğu için hafıza gelişimindeki bu kısıtlama ortadan kalkıyor ve beyin gelişimini hızlandırıyor olabilir. Bunlara ek olarak Delta 32 mutasyonunun kemik gelişimine negatif etkilemesinden, inme geçiren bir hastanın iyileşme sürecini kolaylaştırmasına kadar birçok farklı vücut fonksiyonu üzerine daha sizlere sayabileceğim birçok pozitif ve negatif etkisi bulunmuştur.
“Delta 32 mutasyonunu bilim insanları yapay bir şekilde mi oluşturdu, hiç mi doğal yollarla gerçekleşmiyor?” derseniz, evet, CCR5 genindeki Delta 32 mutasyonu aslında doğal bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Hatta bu mutasyonun toplumlar içindeki prevelansı konusunda yapılan birçok araştırma da mevcuttur. Benim burada size açıklamaya çalıştığım durum ise hâlihazırda her geçen gün sadece bu gendeki bir mutasyonun bile birçok farklı sonucu olabiliyorken, bizlerin bu tarz bir teknoloji ile insan genleriyle oynamamız şu an için ne kadar doğrudur, takdiri sizlere bırakıyorum. Eğer ilginizi çekiyorsa, Kıbrıs Türk toplumunda bu mutasyonun prevelansı hakkında bir çalışma, Brezilya Mikrobiyoloji Dergisi’nde geçen yıl yayınlandı. Yayımlanan makaleye buradan ulaşabilirsiniz.
Konuya dönecek olursam, günümüz öjenik tanımı, “insan ırkının genetik özelliklerini düzeltmek amacıyla bilimsel olarak yönetilen ayıklama olayının araştırılması ve uygulanmasıdır” şeklinde açıklanabilir. Genom düzenleme deneyleri, pek o yönde dillendirilmese ve “yararlı” çalışmalar olarak görülse de özellikle hayvanlar üzerinde yapılan deneyler bir nevi modern öjeniğe geçiş süreci olarak görülebilir. Geçmişteki başarısızlıklar ve acı olaylar ise modern genetik araştırmalarına özenle ve dikkatle yaklaşmak için bir uyarı olarak görülmelidir. Bu tarz bir teknolojinin insana adaptasyonuyla birlikte bize olacak getirileri, götürüleri, uygulanacak yöntemin sınırları ve çıkacak sonuçların üzerimize yıkacağı muhtemel ağır sorumlulukların derecesi konusunda ise tartışmalar hala devam ediyor. Artık bu saatten sonra, evrimi nasıl yönlendireceğimiz tamamen biz insanlığın elinde.
Kaynakça
- Lawson, K. (2006). Expectations of the parenting experience and willingness to consider selective termination for Down Syndrome. Journal of Reproductive and Infant Psychology, 24(1), 43-59.
- Vehmas, S. (2002). Is it wrong to deliberately conceive or give birth to a child with mental retardation?. Journal of Medicine & Philosophy, 27(1), 47-63.
- Redman M, King A, Watson C, et alWhat is CRISPR/Cas9?Archives of Disease in Childhood-Education and Practice 2016;101:213-215.
- R. Fernández. 7 Diseases CRISPR Technology Could Cure. (23 July 2019). https://www.labiotech.eu/best-biotech/crispr-technology-cure-disease/ kaynağından ulaşıldı.
- Cyranoski, David; Ledford, Heidi (2018). Genome-edited baby claim provokes international outcry. Nature, 563(7733), 607–608.
- Nature Editors. Take stock of research ethics in human genome editing. Nature, 549(7672), 307
- Joy, Mary T.; Ben Assayag, Einor; Shabashov-Stone, Dalia; Liraz-Zaltsman, Sigal; Mazzitelli, Jose; Arenas, Marcela; Abduljawad, Nora; Kliper, Efrat; Korczyn, Amos D.; Thareja, Nikita S.; Kesner, Efrat L.; Zhou, Miou; Huang, Shan; Silva, Tawnie K.; Katz, Noomi; Bornstein, Natan M.; Silva, Alcino J.; Shohami, Esther; Carmichael, S. Thomas (2019). CCR5 Is a Therapeutic Target for Recovery after Stroke and Traumatic Brain Injury. Cell, 176(5), 1143–1157.e13.
- Xie, Y., Zhan, S., Ge, W. et al.The potential risks of C-C chemokine receptor 5-edited babies in bone development. Bone Res 7, 4 (2019).
- Galvani, A. P. & Slatkin, M. Evaluating plague and smallpox as historical selective pressures for the CCR5-Delta 32 HIV-resistance allele. Natl Acad. Sci. USA100, 15276–15279 (2003).
- Zhou, M. et al. CCR5 is a suppressor for cortical plasticity and hippocampal learning and memory. eLife5, (2016).
- Xu, M. CCR5-Δ32 biology, gene editing, and warnings for the future of CRISPR-Cas9 as a human and humane gene editing tool. Cell Biosci10, 48 (2020).
Kapak fotoğrafı için tıklayınız.