Genetik teknolojinin sıra dışı 10 kullanımı

Genetik teknoloji, tüm dünyada farklı alanlardaki kullanımıyla değişimlere yol açıyor. Bilim insanları, bilgilerinin üzerine katarak DNA‘yı değiştirmenin çeşitli yolları üzerinde çalışıyor. Son yıllarda, CRISPR gen düzenleme teknolojisi, yeni genetik deney yolları açtı. CRISPR o kadar ses getirdi ki 2020’de geliştiricilerine Nobel Kimya Ödülü‘nü getirdi.

CRISPR ve diğer gen düzenleme teknikleri, araştırmacıların DNA’yı benzersiz bir hassasiyetle değiştirmesini sağlıyor. Çok tartışılan genetiği düzenlenmiş bebeklerin yanı sıra aslında yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine imkan tanıyor. Kanserden çeşitli genetik hastalıklara kadar birçok sağlık sorununun tedavisi belki de bu teknolojide! Ancak elbette gen düzenleme etik kaygıları beraberinde getiriyor.

Tüm bunların yanı sıra genetik teknoloji, akıllara durgunluk veren her türlü bilimsel yeniliğe de ilham verdi. İşte en şaşırtıcı kullanımlarından sadece onu.

Genetiği düzenlenmiş keçiler sütlerinde kanser ilaçları üretiyor

Yeni Zelanda’da bir grup bilim insanı keçilerin genetiğini düzenleyerek sütlerini ilaçlı yaptı. Bu keçilerin sütlerinde kanser ilaçları var. Setuksimab ilacı taşıyan sütleri kolon ve akciğerlerdeki kanseri tedavi etmek için kullanılıyor.

Şu anda, ilaç sigortasız ayda 13 bin dolara mâl oluyor. Bilim insanları, yeni üretim yöntemlerinin fiyatı düşürmeye yardımcı olacağını söyledi. AgResearch Enstitüsünde projeden sorumlu araştırmacı Götz Laible, konuya ilişkin konuşmuştu. Laible, “Meme bezleri büyük miktarlarda protein üretebildiğinden hayvanlarda cetuximab yapmak çok daha ekonomik” dedi.

Bilim insanları verileri canlı DNA’nın içinde saklıyor

Bilim insanları, canlı bakterilerin DNA‘sında veri depolamak için gen düzenlemeyi kullanıyor. 2021’de Kolombiya Üniversitesindeki araştırmacılar, canlı E. coli hücrelerinin 72 chew kadar veri depolayabildiğini gösterdi. Bir veri dosyası uzun bir ve sıfır satırlarından oluşur. Bilim insanları, hücreye belirli genler ekleyerek birleri ve sıfırları E. coli DNA’sına kodladı. Hatta “Merhaba dünya!” basit mesajını bile yazdılar.

Biyolojik proteinler çok büyük miktarda bilgi depolayabilir. Bilim insanları, bir DNA dizisinin bir tuz tanesi boyutunda olsaydı, on uzun metrajlı filme eşdeğer olabileceğini düşünüyor.

Ölen farelerin ömrünü uzattılar

Harvard Üniversitesi araştırmacıları, genetik teknoloji ile ölmekte olan farelerin ömrünü uzattı. Yaşam beklentilerini iki katından fazla artırdılar.

Çalışmada ekip farelere, çocuklarda erken yaşlanmaya neden olan progeria verdi. Ortalama olarak, progerialı çocuklar on dört yaşına kadar yaşar. Bu duruma nadir görülen bir genetik mutasyon neden olur. Gen tedavisiyle de tedavi edilemez. Harvard ekibi ise progeria hastasının DNA’sının temel kodlamasını değiştirmenin bir yolunu geliştiriyor.

Bu tekniği ölmek üzere olan hasta fareler üzerinde denediler. 215 gün yaşamasını bekledikleri kemirgenler, ortalama 510 gün yaşadı.

Tek gözdeki tedaviyle iki gözde de görüş arttı

Bilim insanları, görme kaybı (LHON) için bir tür genetik teknoloji yöntemi geliştirdi. Bir göze enjekte edildiğinde her ikisinde de görüşü iyileştirdiğini gördüler.

Bu nadir körlük türü, gözün retinasındaki hücrelere saldırarak yok eden bir genetik mutasyondan kaynaklanıyor. 37 LHON’lu hasta bir gözünden gen tedavisi enjeksiyonu aldı. Ancak iki yıl sonra hastaların 29‘unun iki gözünde de görmede iyileşme oldu.

Deneyi makak maymunları üzerinde tekrarlayarak, genlerin bir gözün optik sinirinden aşağı indiğini, diğer optik sinire geçtiğini ve ardından diğer göze geçtiğini buldular.

Genetik teknoloji sığırlar üzerinde kullanıldı

Araştırmacılar, babanın DNA’sını düzenleyerek boynuzsuz boğalar ortaya çıkardı. Bu yeni yöntem, çiftçilere mevcut boynuz kesme tekniklerine acısız bir alternatif sunuyor. İlk çalışma 2016 yılında yapıldı ve böylece iki yavru dünyaya geldi.

Bir diğer çalışma ise inekler üzerindeydi. Böylece ısı stresine karşı daha dayanıklı inekler geliştirildi. Sıcaklıklar yükseldikçe inekler gergin hissetmeye başlar. Büyükbaş hayvanlar özellikle ısı stresine karşı hassastır. Yakıcı güneşte çok uzun süre bırakılırsa inekler iştahlarını kaybetmeye, daha az süt üretmeye ve gebe kalma olasılıkları daha düşük olmaya başlar.

Yeni Zelanda’daki bilim insanları, sığır temelli bu bilmeceye potansiyel bir çözüm buldu. İneklerin postlarının rengini değiştirmek için gen düzenleme teknikleri kullandılar. Araştırmacılar, pigmentasyon genlerini değiştirerek, sıradan süt ineklerinin koyu renkli, ısıyı emen tüylerini hafifletmeyi başardı.

Obeziteye çözüm mü buldular?

Harvard Üniversitesi araştırmacıları, gen düzenlemenin bir gün obeziteyi tedavi etmek için kullanılabileceğini belirtti. Ağustos 2020’de araştırmacılar, farelerde kilo alımıyla mücadele için yeni bir yöntem geliştirdi; CRISPR gen düzenlemesini kullanarak sağlıksız beyaz yağ hücrelerini enerji tüketen kahverengi yağ hücrelerine dönüştürmek.

Ağır beyaz yağ hücreleri, vücudun içinde biriken sağlıksız lipitlerle doludur. Fazla beyaz yağ diyabete yol açabilir. Ancak kahverengi yağ hücreleri çok daha sağlıklıdır. Enerji oluşturmak ve geri kalanını daha küçük bir alanda depolamak için bazı yağları parçalar.

Harvard ekibi, farelerin beyaz yağlarını genetik olarak değiştirerek, sağlıklı kahverengi yağın özelliklerini verdi. Sonuçlar farelerin kilo vermesini kolaylaştırdığını gösterdi.

İşitme kaybı olan fareleri tedavi etmeye çalışıyorlar

2019’da Harvard Tıp Fakültesi ve Boston Çocuk Hastanesinden araştırmacılar yeni bir tekniği duyurdu. Beethoven fareleri, insanlarda da görülen sağırlığa neden olan bir genetik mutasyona sahip. Farelerin yaşadığı işitme kaybı, DNA’larındaki küçük bir değişiklikten kaynaklanıyor.

Bilim insanları, genetik teknoloji sayesinde sağlıklı genlerin hiçbirine zarar vermeden kusurlu geni tespit etti. Bilim insanları bu fareleri tedavi etmeye çalışıyor.

Katil güveler haşereleri yok ediyor

Ocak 2020’de New York eyalet yetkilileri, haşere sayısını azaltmak için genetiği değiştirilmiş erkek güveleri kullandı. Çünkü genç dişi elmas sırtlı güveler (lahana yaprak güvesi), çiftçilerin mahsullerine büyük miktarda zarar veriyor.

Bu tür haşerelerle pestisit kullanılarak mücadele edilir. Ancak elmas sırtlı güve, direnç geliştirmede oldukça hızlı. İngiltere merkezli biyoteknoloji şirketi Oxitec, genç haşereleri yok etmek için bir katil güve filosu geliştirdi. Bilim insanları erkek güvelere, yumurtadan yeni çıkmış larvaların ölmesine neden olan bir gen ekledi. Ancak yalnızca dişileri etkiliyor. Genç erkekler ise öldürücü geni larvalarına geçirerek diğer vahşi dişilerle çiftleşmeye devam ediyor.

Gen düzenleme, süper bakterilere karşı mücadeleye öncülük ediyor

Antibiyotiğe dirençli süper bakteriler küresel bir krize neden olabilir. Sadece birkaç on yıl önce penisilinle tedavisi kolay olan yıkıcı patojenler, antibiyotiklere karşı bağışıklık oluşturmaya başladı. Bilim insanları hızla yeni antibiyotikler üretemezse, bu bakteriler nedeniyle 2050 yılına kadar yılda 10 milyon ölümle karşı karşıya kalabiliriz.

Manchester Üniversitesinden araştırmacılar, CRISPR genetik teknolojisi ile antibiyotik üretmenin yeni bir yolunu keşfetti. Ekip, birkaç ileri biyolojik tekniği birleştirerek, malonomycin isimli alışılmadık bir antibiyotik türü üretti. Böylece süper bakterilere karşı etkili antibiyotikler geliştirmenin yolu açıldı.