Bakterilerin kullandığı bir savunma mekanizmasını, genetiğin en kuvvetli araçlarından birine dönüştüren Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier kimya alanında Nobel ödülü aldı.
Genetik makas diye anılan CRISPR/Cas 9’un aldığı “inanılmaz bir ödül,” diyor Kimya Nobel Ödülü Komisyonu’ndan Pernilla Wittung-Stafdhede. “DNA’yı arzu ettiğiniz yerden kesebilmek, yaşam bilimlerinde devrim gerçekleştirdi. Artık genomu istediğimiz gibi düzenleyebiliyoruz, öncesinde bu çok zor, hatta imkansızdı.”
“Genetik makaslar henüz sekiz yıl önce keşfedildi ama şimdiden insanlığa faydası büyük oldu. Bu kimyasal aletin gelecekte ne şekilde kullanılacağının sınırlarını sadece hayal gücümüz belirleyecek. Belki de genetik hastalıkları tedavi etme hayalimiz gerçekleşecek.”
Kimyada Nobel Ödülü’nü daha önce sadece beş kadın almıştı. “Bu, umut ediyorum ki, bilhassa bilime yönelmek isteyen genç kızlarımıza olumlu bir mesaj verecektir. Bilimde kadınların ödül alabileceğini, daha da önemlisi yaptıkları araştırmaların etkisinin mühim olduğunu onlara göstermenin önemli olduğunu düşünüyorum,” diyor Charpentier.
CRISPR/Cas 9 olarak bilinen yöntem aslında milyonlarca yıldır bakteriler ve arkeler tarafından virüslerle savaşmak için kullanılıyor.
CRISPR, Düzenli Aralıklarla Kümelenmiş Kısa Palindromik Tekrarlar demek. Aslında, bu kısa aralıklarla tekrarlanan DNA parçaları virüsleri işgal ediyor. Ne zaman bakteriler virüsle karşılaşsa, onlardan bir kısım DNA alıp tekrarlar halinde bunu dosyalıyorlar. Bir sonraki sefer bakteri aynı virüsle karşılaştığında, aldığı bu kesitlerden RNA kopyaları yapıyor. Bu RNA kopyaları daha sonra trans-aktivasyonu sağlayan CRISPR RNA veya tracrRNA olarak bilinen başka bir RNA parçasıyla birleşiyor ve kılavuz RNA olarak bilinen şeyi oluşturur. Kılavuz RNA’lar, DNA-kesen Cas9 enzimini virüse yönlendiriyor, enzim bu tehdidi ortadan kaldırıyor.
İşte bu yıl Nobel Ödülü alan bilim kadınları bakterilerin bu savunma sistemini gen düzenleme yöntemine dönüştürdü. RNA kesitlerini tracrRNA ile birleştirmek suretiyle tek bir kılavuz RNA oluşturdular. Alınan RNA kesitleri artık virüslerin kopyası da değil, herhangi bir gene uyan RNA’lar, Cas9 ise bu yöntemle artık bu geni -bu durumda herhangi bir geni- kesmek üzere yönlendiriliyor.
Bundan sekiz sene önce Dr. Doudna ve Dr. Charpentier, Crispr-Cas9’un gücünü gösteren ilk makalelerini yayımladılar. O günden beri teknoloji hızla gelişti. Doktorlar bu yöntemi, genetik körlük gibi genetik rahatsızlıkların tedavisinde kullanılmak üzere test ediyor. Bitki bilimciler ise yeni tahıllar üretmek üzere bu yöntemden faydalanıyor. Nesli tükenmiş olan bazı türleri hayata döndürmek için bile onu deneyenler var.
Bu mühim deneylerin yanı sıra, kimi bilim insanları, Crispr’i yaşama dair temel soruları yanıtlamak için kullanıyor: hangi genler hücrenin hayatta kalmasında temel rol oynuyor? Amerikan Kimya Cemiyeti’nin CAS biriminde enformasyon bilimci olarak çalışan Angela Zhou, “CRISPR biyolojinin her alanında sorunlarımızı çözüyor,” diyor.
Elbette bu teknoloji etik soruları da beraberinde getiriyor. 2018 yılında Çinli He Jiankui, bu teknolojiyle insan embriyosundaki genleri düzenlediğini ve dünyanın ilk genetiği düzenlenmiş bebeklerinin doğmasına ön ayak olduğunu ilan etmişti. Dr. He’nin deneyleri bilim cemiyetinde pek çok kişi tarafından sorumsuz ve tehlikeli olmakla suçlandı. Şu anda pek çok ülkede insan genomu üzerinde bu yöntemin uygulanması yasak.
Dr. Charpentier ve Dr. Doudna, CRISPR’i kazayla bulduklarını söylüyor. Mikrobiyolog olan Dr. Charpentier, kızıl hastalığına neden olan streptococcus pyogenes bakterisi üzerine çalışıyordu. 2006 yılında bakterinin DNA’sını incelerken meslektaşlarıyla birlikte DNA’nın şaşırtıcı yinelemeler içerdiğini keşfettiler. Bu yinelemeler zaten 1980’lerden beri inceleniyordu. Alicante Üniversitesi’nden Francisca Mojica bu DNA parçalarına 2000’de bir isim koymuştu: Düzenli Aralıklarla Kümelenmiş Kısa Palindromik Tekrarlar, yani bu yıl Nobel alan “genetik makaslar” yönteminde de adı geçen CRISPR.