Gen düzenleme teknolojileri uzunca bir süredir hayatımızda bulunuyor. Özellikle CRISPR’ın gelişiyle birlikte bu alandaki gelişmeler de hızlanmış vaziyette. Ancak Sydney Üniversitesi’nden araştırmacılar seekRNA adı verilen bir teknolojiyle CRISPR’ın ötesinde daha doğru ve esnek gen düzenlemesini mümkün kıldı. Yeni teknolojinin tarım, tıp ve biyoteknoloji genetik mühendisliğinde bir devrim yaratma potansiyeli bulunuyor. CRISPR nedir, nasıl çalışır ve eksikleri nelerdir?
SeekRNA’ya geçmeden önce ilk olarak CRISPR’dan bahsedelim. CRISPR, gıda üretimini artırmak ve hastalıkları tedavi etmek için geliştirilmiş bir gen düzenleme tekniği olarak tanımlanabilir. Bu teknoloji, bilim insanlarının genleri hedeflemesine, düzenlemesine, değiştirmesine ve genomun herhangi bir bölgesine herhangi bir enzim veya protein yerleştirmesine olanak tanıyor.
CRISPR, hedef DNA’nın her iki ipliğinde de bir kırılma yaratarak çalışıyor. Ayrıca yeni bir DNA dizisi yerleştirmek için diğer proteinlere veya DNA onarım mekanizmasına da ihtiyaç duyar. Böyle bir süreç hatalara yol açmaya daha açıktır.
CRISPR on yıldan uzun bir süre önce geliştirildiğinden beri tamamen yeni araştırma alanları açarak biyoteknolojide adeta yeni bir dönem başlattı. İnsan hastalıklarını tespit etmenin maliyetini ve araştırmalar için gereken süreyi azalttı. Meyvelerde ve mahsullerde hastalık direncini artırdı, CAR T-hücre tedavisinin geliştirilmesini sağladı ve orak hücre hastalığına bir tedavi bulmak için kullanıldı.
SeekRNA ile daha doğru ve esnek gen düzenleme geliyor
Sydney Üniversitesi’nde, Dr. Sandro Ataide liderliğindeki bir araştırma ekibi, daha doğru gen düzenleme için bir yol sunabilecek yeni bir teknoloji olan seekRNA‘yı geliştirdi. Çalışmalarının ayrıntıları Nature Communications’da yayınlanırken yeni teknik, genetik dizileri yerleştirmek için bölgeleri doğrudan belirleyebilen programlanabilir bir ribonükleik asit (RNA) ipliği kullanıyor. Bu süreç gen düzenlemesini basitleştirmeye ve dizileme hatalarını azaltmaya yardımcı oluyor. Dolayısıyla seekRNA, CRISPR gen düzenleme teknolojisinin halihazırda gösterdiği genetik mühendisliği potansiyelini hızlandırmayı vaat ediyor. Dr. Sandro Ataide yaptığı açıklamada “Bu teknolojinin potansiyeli bizi son derece heyecanlandırıyor. SeekRNA’nın hassas ve esnek bir şekilde hedef seçimi yapabilmesi, mevcut teknolojilerin sınırlarını aşarak yeni bir genetik mühendisliği çağına zemin hazırlıyor” diyerek yeni teknolojinin önemine vurgu yapıyor.
İki teknoloji arasındaki farkı daha kolay anlamak için aşina olduğunum kes-yapıştır araçlarıyla bir analoji yapılabilir. CRISPR ile bir dosyayı kesip yapıştırmak için bazı ekstra bileşenlere ihtiyaç duyuluyor. SeekRNA da ise tamamıyla bağımsız bir kes yapıştır aracı ile dosyayı istediğiniz yere aktarabiliyorsunuz.
İlk testler başarılı
Bununla birlikte seekRNA, bakteri ve arkelerde (çekirdeği olmayan hücreler) keşfedilen IS1111 ve IS110 olarak bilinen doğal olarak oluşan bir ekleme dizisi ailesinden türetildi. Bu sayede yüksek hedef ve doğruluk özgüllüğü elde edildi. Bu ekleme dizisi ailesinin doğruluğunu kullanarak, seekRNA herhangi bir genomik diziye modifiye edilebilir ve yeni DNA’yı kesin bir oryantasyonda yerleştirebilir. SeekRNA’yı diğer teknolojilerden farklı kılan bir başka özellik de DNA dizilerini hedef konuma kendi başına yerleştirebilmesi. Bu, şu anda bulunan birçok düzenleme aracıyla yapılamıyor. SeekRNA, sunduğu bu avantajlar ile CRISPR teknolojisinin sınırlamalarını aşarak genetik mühendisliğinde devrim yaratabilir.
Araştırmacılar seekRNA’yı bakterilerde başarıyla test ettiklerini de söylüyor. Bilim insanlarının bir sonraki adımı ise teknolojinin insanlarda bulunan daha karmaşık ökaryotik hücrelere uyarlanıp uyarlanamayacağını araştırmak olacak.