Erken Gen Terapisi Kalıtsal Hastalıklar İçin Umut Vadediyor

Amerikan Salk Biyolojik Araştırma Enstitüsündeki bilim insanları, hastalığın ilk evresindeki insan embriyolarında mutasyona neden olan bir hastalığın genini düzeltmeyi başardılar. Bu çalışma, son yılların en iyi gen düzenleme aracı CRISPR’ın vadettiği geleceğe katkıda bulunuyor Genetik olarak düzenlenmiş ilk insanların doğuşuna doğru atılan önemli bir adım niteliği taşıyor. Çin’deki birçok bilim adamları, insan embriyolarında hastalıkla ilgili genleri değiştirmek için CRISPR-Cas9 tekniğini kullandıklarını bildirmişlerdi. İsveç ve Birleşik Krallıkta, bu tekniği insan embriyo gelişiminin erken safhalarını incelemek üzere kullanmak için yoğunlaştı. Fakat ilk defa bir insan embriyosunu düzenleyen Amerikalı bilim insanları, CRISPR-Cas9 tekniğini bu embriyonik gelişimin en erken evre aşamasındaki bir kalp rahatsızlığı mutasyonunu düzelterek kusurun gelecek nesillere aktarılmasını önlediler.

2 Ağustos 2017’de Nature’da dergisinde yayınlanan bu çalışma; Salk Enstitüsü, Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi (OHSU) ve Kore Temel Bilim Enstitüsündeki bilim insanların ortak çalışması ile gebelik başlangıcında uygulanan  teknikle birçok sağlıksal sorunu düzelteceğini bildirdi. Mitalipov’un iki önemli şekilde rekor kırdığına inanılıyor, birinci gelişme üzerinde deney yapılan embriyo sayısı rekoru, ikincisi ise kendisi, kalıtımsal hastalıklara sebep olan kusurlu genlerin güvenli ve etkili biçimde düzeltilebileceğini şimdiye kadar kesin şekilde gösteren ilk araştırma olduğunu kanıtladı.

Bilim insanları, ilk olarak kalıtsal Hipertrofik Kardiomiyopati (MYBPC3) adlı bir genin mutasyonunu hedef aldılar. Bu genlerin mutasyonu kalp kasının kalınlaşmasına sebep olur. Bu gen genellikle genç sporcuların ani ölümlerine neden olur. Araştırmacılar, istem dışı genetik değişiklikler olduğuna dair hiçbir kanıt bulamadığını gözlemlediler ve daha sonrasında 58 embriyo içeren bir deneyde yalnızca tek bir mozaik oluşturduğunu kanıtladılar. Bu gen düzenleme araçları bir takım hastalıkları potansiyel olarak tedavi etme gücüne sahip olsa da, Nature Methods bülteninde yayınlanan önceki çalışmanın ortaya koyduğu  gibi, kısmen germ çizgisine (yumurta veya sperm haline gelen hücreleri) , CRISPR bir genomda istenmeyen mutasyonlara yol açabilir. Ancak daha sonra başka bir kurumdaki araştırmacılar bu çalışmayı inceledi ve bulgular kuşku uyandırdı. Özgün çalışmanın doğrulanıp , doğrulanamayacağı veya geri çekilip çekilemeyeceği belirsizliğini koruyor, fakat bu gelişme, bilimdeki hakem denetiminin önemini vurguluyor. Bu bakımdan, Mitalipov’un çalışması CRISPR’ın insanlarda tam olarak nasıl çalıştığını anlama yolunda bizi daha ileri götürüyor ve hem mozaiklikten (bir embriyonun tüm hücrelerinin aksine, sadece bazı hücrelerinde gerçekleşmeyen değişimler) ve hedef dışı etkilerden kaçınmanın mümkün olduğunu ortaya koyuyor.

Embriyodaki Mozaikler küçültüldü! 

Bilim insanları aynı zamanda CRISPR-Cas9 tekniğindeki bileşenleri yumurta içine enjekte ederek mozaik riskini azalttıktan hemen sonra spermle döllemek için  enjeksiyonu denediler. Bu daha önceki insan embriyo düzenleme deneylerine kıyasla babanın genomunu hedef aldıktan sonra mozaikleri ortadan kaldırmayı başardılar. Bir diğer deneyde ise Ailesel Hipertrofik Kardiomiyopati (MYBPC3) mutasyonunu taşıyan sperm ile döllenmiş 58 insan embriyosunda gerçekleştirildi, 42’si başarıyla MYBPC3 geninin iki normal kopyasını içermek üzere düzenlendi. Sadece bir tanesi bir mozaikti. Bilim insanları, bu döllenmeden 18 saat sonra CRISPR-Cas9 tekniğindeki makineler eşliğinde enjekte edilen, bir sonraki deneyde ise 54 embriyondan 13’ünün mozaik olduğunu keşfettiler.

Sipariş Bebek !

Birleşik Devletler’de, düzenlenmiş embriyoları bir bebeğe çevirmek için yapılacak tüm girişimler Meclis tarafından engellendi ve bu gibi klinik deneyleri onaylamayı yasaklayan Sağlık ve İnsan Hizmet Hizmetleri Bakanlığı sermaye sağlama tasarısı bu yönde düzenlendi.

Bu gelişmeleri Massachusetts’deki Boston Çocuk Hastanesinden takip eden kök hücre biyoloji uzmanı George Daley, ‘’Nature makalesinde yayınlanan bu yeni araştırmanın, Mitrokondriyum adı verilen enerji üreten hücre yapılarını devre dışı bırakan bir bozukluk için embriyonları tedavi etmeyi amaçlayan mitokondrial replasman terapisi adlı deneysel bir tekniği daha doğru olacağını vurguladı. Geçtiğimiz Eylül ayında, bu tekniğin Meksika doğurganlık kliniğinde gerçekleştirdiğini açıklamıştık. O zamandan beri, bu tekniği uygulayan diğer klinisyenlere yönelik raporlar yayınlandık. İşin amacından saptırılarak genlerle oynamayı sağlık sorunlarından öteye taşımaya yönelik olan ve insanları değiştirip yeni özellikler vaat eden ya da adeta yakın gelecekte ‘’bebek tasarlama’’ mümkün kılınabilir. Ancak, CRISPR-Cas9 sisteminin bir gen düzenleme teknolojisi olarak sahip olduğu potansiyel inkâr edilemez. Daha önce belirtildiği gibi, muhtemel kanser tedavileri geliştirmede, hayvanları hastalıklara dirençli hale getirmede başarılı olduğu görüldü ve hatta bütünüyle antibiyotiklerin yerini alma konusunda bile umut gösterdi.’’

Bu yeni çalışma, CRISPR’ın umut vadettiği şeylere bir yenisini ekliyor ve genetik olarak değiştirilmiş ilk insanların doğuşu yönünde ileriye doğru atılmış önemli bir adım olma özelliği taşıyor.

KAYNAK :

• http://www.nature.com/news/crispr-fixes-disease-gene-in-viable-human-embryos-1.22382
• https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170802142844.htm

Araştırma Referansı:

1. Hong Ma, Nuria Marti-Gutierrez, Sang-Wook Park, Jun Wu, Yeonmi Lee, Keiichiro Suzuki, Amy Koski, Dongmei Ji, Tomonari Hayama, Riffat Ahmed, Hayley Darby, Crystal Van Dyken, Ying Li, Eunju Kang, A.-Reum Park, Daesik Kim, Sang-Tae Kim, Jianhui Gong, Ying Gu, Xun Xu, David Battaglia, Sacha A. Krieg, David M. Lee, Diana H. Wu, Don P. Wolf, Stephen B. Heitner, Juan Carlos Izpisua Belmonte, Paula Amato, Jin-Soo Kim, Sanjiv Kaul, Shoukhrat Mitalipov. Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos. Nature, 2017; DOI: 10.1038/nature23305