Crispr teknolojisi ile gerçekleştirilen 7 heyecan verici gelişme

Yüzyılın en önemli keşiflerinden biri olarak gösterilen CRISPR/CAS9 genetik mühendisliği teknolojisi, direk olarak hastalıkların ortaya çıkış nedenlerini hedef aldığı için büyük umut vaat etmektedir. Dünya üzerinde pek çok ülke yeni nesil gen düzenleme yöntemleriyle – ki bunların en dikkat çekeni crispr – hastalıklara çare bulmaya çalışıyor. Gelin bu heyecan verici gelişmelere göz atalım.

1. Crispr ile HIV virüsünü hücrelerden çıkarmak

HIV, AIDS hastalığına neden olan bir virüstür. Bu virüs bağışıklık sistemi hücrelerine enfekte eder ve aynı zamanda diğer hücrelerde de mutasyonlara neden olur. HIV vücuda girdiği zaman, hızlı bir şekilde mutasyon geçirmeye başlar, ilaç dirençliliği gelişir. AIDS tedavisinde karşılaşılan en büyük zorluk ilaç dirençliliğinin meydana gelmesidir.

Mayıs 2017’de Molecular Therapy adlı bilimsel yayında sunulan çalışmada araştırmacılar CRISPR/CAS9 tekniği ile virüs DNA’sını hücrelerden çıkarmaya başardılar. 3 farklı hayvan modelinde de denenen çalışmada yüksek oranda başarı sağlanmıştır. Yakın zamanda insanda klinik çalışmalara başlanması planlanmaktadır.

2. Crispr ile görme kaybının düzeltilmesi

Özellikle çocukluk çağında ortaya çıkan ve nadir görülen genetik hastalıklardan olan “Leber congenital amaurois” görme kaybına neden olmaktadır. Sağlıklı bir gözden sorumlu 14 gen bu sendromda hasarlıdır.

Cambridge ve Massachusetts üniversiteleri bu hastalığa karşı CRISPR/CAS9 tekniğini kullanarak hastalığı ortadan kaldırmaya çalışmaktadır. Preklinik çalışmalarda alınan başarılar ile 2017 sonunda insan klinik çalışmaların başlaması planlanmıştır.

3. Crispr ile sıtma tedavisi

Sıtma, parazitler ile yayılan yaşamı tehdit eden bir hastalıktır. Genellikle parazit ile enfekte olmuş dişi sivrisinek ısırığı ile bulaşır. Parazitler insana bulaştığında karaciğere yerleşerek çoğalmaya ve daha sonra kırmızı kan hücrelerini yok etmeye başlar. 2015 yılında Dünya Sağlık Örgütü’nün yayınladığı istatistiklere göre bir yıl içinde 212 milyon sıtma vakası meydana gelmiş, 428.000 kişi yaşamını kaybetmiştir.

Londra İmparatorluk Koleji’nde görev alan araştırmacılar CRISPR/CAS9 ile sıtma yayıcı sinek popülasyonunu azaltmaya çalışmaktadır. Araştırmacılar temelde 2 yöntem üzerinde yoğunlaşmıştır. Birincisi erkek sinekleri genetik olarak modifiye ederek daha fazla erkek yavru üretmesini sağlamak, diğeri ise dişi sineklerin üreme yeteneklerini azaltmaktır. Araştırmacılar, dişi sineklerin üreme kapasitesini belirleyen 3 geni keşfetmeyi başarmıştır. CRISPR/CAS9 ile bu genlerin hedef alınmasına çalışılmaktadır.

4. Crispr ile daha embriyo aşamasında hastalıklara müdahale

CRISPR deneyleri artık gelişen teknoloji ile birlikte birkaç haftada yapılabilecek seviye gelmiştir. İnsan çalışmalarında hızlı bir şekilde kullanılmaya başlanması CRISPR hakkında endişeleri de beraberinde getirmiştir. Belki de en kritik konulardan biri “insan embriyolarında” gen düzenlemelerinin yapılabilmesidir.

Şubat 2017 de Amerika Ulusal Bilim, Mühendislik ve Tıp Akademileri’nden yapılan açıklamada insanda gen düzenlemenin sadece belirli şartlarda uygun olduğu vurgulanmıştır. Aynı zamanda sperm, yumurta ve embriyodaki hücrelerin genetik olarak modifiye edilmesinin ancak hastalıkların tedavisinde kullanılacaksa kabul edilebilir olduğu belirtilmiştir.

Amerika’da CRISPR/CAS9 kullanılarak insan embriyolarında herhangi bir araştırma yapılmamasına karşın, Çin’de araştırmacılar CRISPR ve Cas9 kullanarak “insan embriyolarına yeni genler yüklemeyi ve hastalık yapıcı genleri çıkarmayı” başarmışlardır. Çalışma Mart 2017’de Molecular Genetics and Genomics’te yayımlanmıştır. Genetik olarak modifiye edilen embriyolar insanlara nakledilmemiştir.

5. Crispr ile kanser tedavisi

Kanserin temelinde “gen” hasarlarının olduğunu biliyoruz. CRISPR/CAS9 genetik teknolojisinin kanserde çok etkili bir tedavi sunabileceği düşünülmektedir. Dünyada crispr ile ilgili ilk klinik çalışmalar kanser hastalığı üzerine başlamıştır. Crisprın kanser tedavisinde kullanımı için iki yaklaşım ön plana çıkmaktadır.

1. Kansere neden olan gen mutasyonlarını düzeltmek ve hastalığı ortadan kaldırmak
2. Bağışıklık sistemi hücrelerini modifiye ederek, kanser hücresine daha etkili saldırmasını sağlamak.

Kanser tedavisinde CRISPR/CAS9 çalışmaları genelde Çin’de yoğunlaşmıştır. Bunun sebebi, gen düzenleme ile ilgili yasal sınırların biraz daha esnek olmasıdır. Ancak dünyanın farklı ülkelerinde de çalışmalar hızlanmıştır. Konuyla ilgili önceki yazımızda da bahsettiğimiz gibi cripr/cas9 ile kanser tedavisine kullanımına yönelik ilk klinik çalışmalar başlamıştır. Bunlardan ilki Ekim 2016’da başlayan akciğer kanseri hastalarında denenen klinik çalışmadır. Bu çalışmada hastalardan alınan bağışıklık sistemi hücreleri CRISPR/CAS9 ile modifiye edilerek kanser hücresine karşı daha etkili saldırması sağlanmaktadır. İkinci klinik çalışma ise Nisan 2017 de başlatılmış ve 4. evre nazofarinks, mide ve lenf kanserlerine sahip 20 hasta dahil edilmiştir. Bunun yanı sıra CRISPR/Cas9 tekniğinin meme kanseri ve rahim ağzı (serviks) kanseri gibi farklı kanserleri içeren 20’den fazla klinik çalışma da başlatılmıştır.

Aynı zamanda ABD’de 18 farklı kanser türlerine sahip hastanın katılımıyla bir klinik çalışma daha başlamıştır.

Bir diğer heyecan verici gelişme rahim ağzı kanserinin ana nedeni olan HPV (Human Papilloma Virus) ilişkili kanserler için gelmiştir. Araştırmacılar CRISPR/CAS9 sistemini içeren bir jel tasarlayarak serviks (rahim ağzı) bölgesine uygulamışlardır. Normal hücrelere zarar vermeden, HPV ile enfekte olmuş hücrelerdeki virus DNA’ları başarıyla ortadan kaldırılmıştır. Böylelikle bu hücrelerin kanserleşmesinin önüne geçilmiştir. İnsanda 1. fazklinik çalışmaları başlamıştır, şu an katılımcılar toplanmaktadır.

6. Crispr ile çoklu ilaç dirençliliğine sahip bakteri enfeksiyonlarını tedavi etmek

Hastanelerde karşılaşılan en büyük problemlerden biri de dirençli bakterilerdir. Özellikle “Clostridium difficile” adı verilen bakteri türü ölümcül enfeksiyonlara neden olmaktadır.

Araştırmacılar CRISPR/CAS9 kullanarak “süper bakterileri” hedef almaya çalışmaktadır. Bu amaçla, geliştirilmeye çalışılan CRISPR hapı ile bakterinin kendi kendini yok etmesi amaçlanmaktadır. CRISPR ile bakteriye tasarlanmış bir genetik mesaj gönderilir, bu mesaj ile bakteri kendi DNA’sında kesikler oluşturur ve ortadan kalkar. Bu yöntem halen preklinik çalışmalarda denenmektedir. Gelecekte antibiyotiklerin yerini alacağı düşünülmektedir.

7. Ağrı tedavisinde crispr

Kronik ağrının genetik bir alt yapısı olmamasına rağmen CRISPR/CAS9 ile ağrı tedavisi üzerine çalışılmaktadır. Normal şartlar altında, inflamasyon vücudun bağışıklık sisteminin “hasarlı dokuları tamir et” sinyalidir. Kronik inflamasyonda ise bu durumun tam tersi meydana gelir, doku zarar görür, ciddi ağrılar ortaya çıkar.

Mart 2017’de Utah Üniversitesi’ndeki araştırmacılar CRISPR/CAS9 kullanarak kronik enflamasyona neden olan hücreleri engellemeyi başardılar. Henüz preklinik aşamada olmasına karşın bu başarı büyük umut vaat etmektedir. Özellikle ameliyatlar sonrası oluşabilen doku bozulmaları (anormal skarlar) geciktirilebilir. Yara iyileşme hızlandırılarak, hatalı dokuları düzenlemek için yapılan cerrahiler azaltılabilir.