Crispr (Düzenli aralıklarla kümelenmiş kısa palindromik tekrarlar) cas9 teknolojisi, DNA’nın belli bir kısmını düzenleme, kırpma ve değiştirme gücünü vadediyor. Peki, bu yıllardır duyduğumuz Crispr teknolojisi tam olarak ne ve ne vadediyor?
Crispr Cas9 sistemi normalde bakterilerin bakteriyofaj adı verilen virüse karşı kendini korumaları için bir sistemdir. Bakteriofaj virüsleri spesifik bir bakteri türüne kendi genetik materyallerini enjekte ederek bakteriyi kontrol altına alır ve bakterinin virüsü kopyalayan bir fabrikaya dönüştürür. Ancak bakterinin böyle bir duruma karşı (her ne kadar insanlarınki gibi olmasa da) bir immün sistemi vardır. Virüs genetik materyalini enjekte ettikten sonra Cas 1 ve Cas 2 proteinleri viral DNA’nın bir kısmını Crispr dizisine götürür. Bakterinin DNA’sında “spacer” denilen bölgeler vardır. Bu spacerların yanında ise palindromik tekrar genleri bulunur. Bu viral genin bir kısmı spacer bölgesinin bir parçası olur ve böylece bakterinin ileride aynı viral genin varlığı olan bir virüs enfeksiyonuna uğrarsa bakteri bunu hatırlayabilir. Bakterilerin bu özelliği özellikle immün sistemimizin adaptif kısmına benzetilir, bu adaptif kısım spesifik bir patojeni patojen tekrar enfekte ettiğinde hatırlayabilme özellikleriyle bilinir. Bu spacer bölgesindeki viral gen transkripsiyona uğrayarak crRNA’ya (Crispr Ribonükleik asit) dönüşebilir. Bu sırada tracrRNA (Trans-aktive edici ribonükleik asit) transkripte edilen palindromik bölgeye bağlanır. Cas 9 (Crispr ilişkili nükleaz proteini) RNA’lar ile birleşerek bir kompleks oluşturur. Bu sayede DNA’yı okuyup crRNA ile tamamlanan bir nükleotid dizisi bulunca (bu senaryoda bir viral gen) bu genin kısımlarını kesebilir. Böylece virüsü çoğaltacak genetik materyal yok olmuş olur.
Peki, bu özelliği bakterilerden insanlara nasıl aktarabiliriz? sgRNA (tek rehber ribonükleik asit) sayesinde tracrRNA ve crRNA’ya olan ihtiyacı yok ederek sgRNA’yı Cas9 kompleksine ekleyebiliyoruz. Böylece insanlarda da işe yarıyor.
Bu teknoloji bu kadar güçlü ise nasıl alanlarda kullanılabilir? Öncelikle onkoloji, immünoloji, patoloji, genetik mühendisliği (bariz bir şekilde), tarım ve hayvancılık, ekoloji gibi alanlarda büyük bir umut vadediyor. Şu ana kadar HIV için tedavi, Kimerik Antijen Reseptörü yapımı (kanser için), görme kaybını engelleme gibi tedaviler test edilmiştir. Kasım 2023’te FDA tarafından onaylanan “Crispr kullanarak orak hücreli anemi tedavisi” ilk kez bir insanda yapılmış FDA onaylı Crispr tedavisi oldu. Ancak bana sorarsanız bu tedavinin büyük bir eksikliği var. Öncelikle hastanın eritrositleri (Kırmızı kan hücreleri) alınıp Crispr ile genetik olarak sağlıklı hücrelere çeviriliyor. Fakat sağlıklı eritrositleri öyle direk enjekte edemiyoruz. Önce kemoterapi ile hastanın tüm eritrositlerini öldürmemiz gerek. Evet, maalesef hepsini! Anca sonra sağlıklı eritrositleri enjekte edebiliyoruz.
Tabii ki daha aşırı efektif bir çözüm yoluna ulaşamamızın nedeni bu teknolojinin daha yeni yeni laboratuvarlarımıza girmesi. Ancak gelecek için umutları yüksek tutmak lazım, Crispr teknolojisindeki potansiyel genetik hastalıklardan tutun gelecekteki çocuğunuza herhangi bir özelliği vermenizi sağlayan uçuk fikirlere de ışık tutabilir.
