banner24

08.11.2021, 13:55

CRISPR-Cas9: “Gen düzenleme teknolojileri ve yeni biyoteknoloji sathı”

ABD Ulusal İstihbarat Direktörü James Clapper tarafından 9 Şubat 2016’da Senato’ya sunulan yıllık raporda, gelişmekte olan gen düzenleme teknolojileri; Kuzey Kore’nin kitle imha silahı geliştirmesi ve Suriye’de ve Irak’ta kimyasal silahların kullanılması gibi başlıkların yanında ulusal güvenliğe bir tehdit olarak ilk defa yer aldı. Bundan iki sene önce, 2014’te, ABD Savunma Bakanlığı’nın Ar-Ge departmanı DARPA bünyesinde yeni bir “Biyolojik Teknolojiler Ofisi” biriminin kurulmuş olması ve ardından 2016’da DARPA tarafından “Güvenli Genler” programı kapsamında gen düzenleme teknolojileri alanında yapılacak araştırmalara 65 milyon dolar kaynak ayrılması dikkat çekici.

2017’de Soçi’de düzenlenen bir gençlik festivaline katılan Rusya Devlet Başkanı Vladimir Putin, burada öğrencilerle sohbet ederken insanın genetik kodu üzerinde değişiklik yapılmasına imkan sağlayan teknolojilerin çok ciddi sonuçları olacağını ve insanların, yine insanlar tarafından, “dâhi bir matematikçi, mükemmel bir müzisyen veya korkusuz, şefkatsiz, acımasız ve acı duymayan üstün askerler” olacak şekilde “tasarlanabilmesi” fikrinin nükleer bir bombadan daha korku verici olduğunu söyledi. Bu durumun yakın gelecekte gerçekleşebileceğine dikkat çeken Putin, “insanoğlunun, varoluşunun yakın gelecekte büyük olasılıkla çok zorlu ve çok sorumluluk gerektiren bir döneme gireceğini” dile getirdi.

Putin, 2018’e gelindiğinde, “tüm dünyanın geleceğini belirleyecek” dediği genetik araştırmalara 2 milyar dolar bütçe ayırdı. Bu araştırmalardan sorumlu 30 kişilik komisyonun başına ise Putin’in kızı olduğu iddia edilen ve çocuk gelişim bozuklukları uzmanı olan Maria Vorontsova getirildi. Bloomberg’in 29 Eylül 2019 tarihli haberine göre Vorontsova, 2019 yazında Moskova’da düzenlenen gizli bir toplantıda Rusya’nın önde gelen genetik uzmanları ve sağlık yetkilileri ile buluştu ve bu toplantıda Rus bilimadamı Denis Rebrikov’un doğacak bebeklerin genleri üzerinde değişiklikler yapılmasını hedeflediği bir çalışma istişare edildi.

Eski ABD Ulusal İstihbarat Direktörü John Ratcliffe ise, 3 Aralık 2020’de Wall Street Journal’da kaleme aldığı “Çin 1 Numaralı Ulusal Tehdittir” başlıklı yazısında; görevi dolayısıyla ABD istihbarat servisleri tarafından elde edilen bilgilere erişim bakımından ABD Başkanı’ndan sonra en yetkili ikinci isim olduğunun altını çizerek ve elde ettiği bu bilgilere dayanarak Çin Halk Cumhuriyeti’nin II. Dünya Savaşı’ndan bu yana ABD üzerindeki en büyük tehdit olduğunu ilan etti. Ratcliffe’in Çin’e yönelik iddiaları arasında, Çin’in biyolojik açıdan üstün kabiliyetlere sahip askerler üretmek için insanlar üzerinde testler gerçekleştirmekte olduğu yer alıyor.

Biyoteknoloji, Çin’in, 2017’de yayınlanan, “13. Beş Yıllık Bilim ve Teknoloji Askeri-Sivil Kaynaşması Geliştirme Özel Planı”na göre belirlenen öncelikli alanlar arasında yer alıyor. Önce Çin Askeri Tıp Bilimleri Akademisi Başkanı, ardından Çin Askeri Bilimler Akademisi Başkan Yardımcısı görevlerinde bulunan Tümgeneral He Fuchu’nun 6 Ekim 2016 tarihinde Çin ordusunun resmî yayın organında yayınlanan yazısında ABD’de DARPA bünyesinde kurulan Biyolojik Teknolojiler Ofisi’ne atıfta bulunuluyor, biyoteknolojinin askerî uygulamaları ve ulusal güvenlik açısından önemine vurgu yapılıyor ve yeni bir “biyoteknoloji sathından” bahsediliyor.

ABD, Rusya ve Çin üçgeninde yaşanan bu gelişmeler, biyoteknoloji alanında kızışmakta olan bir rekabete işaret ediyor. Bu rekabetin arka planında yatan ise, 2020 Nobel Kimya ödülünü kazanan Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier’in öncülüğünde 2010’ların başlarında ortaya çıkan ve süreç içerisinde öneminin ve potansiyelinin idrak edilmesiyle çığ gibi büyüyen bilimsel bir devrim: CRISPR-Cas9.

CRISPR-Cas9 nedir?

CRISPR-Cas9 ne mi? CRISPR-Cas9 insan dahil tüm canlıların genetik kodu üzerinde değişiklik yapılabilmesini sağlayan bir buluş. Düşük maliyetli, kolay üretilen, kolay kullanılan ve kesin sonuçlar veren gen düzenleme araçlarının geliştirilmesine olanak sağlıyor. Bu araçlar ile DNA üzerinde istenildiği gibi ekleme, çıkarma ve değişiklik yapılması mümkün oluyor. Doudna bunu tarif etmek için Microsoft Word benzetmesini kullanıyor.

Özetle, nasıl ki bugün bilgisayar sistemlerini dilediğimiz gibi programlayabiliyoruz, CRISPR Cas-9 sayesinde yakın gelecekte insan dahil tüm canlıların genetik kodunu da dilediğimiz gibi programlar hale gelebiliriz.

Bu, teknolojinin çok geniş bir uygulama alanı olacak. CRISPR-Cas9 ile hem erişkin bireylerin hem de embriyoların genlerine müdahalede bulunmak mümkün. Bu müdahalelerle kalıtsal genetik hastalıklar dahil, kanserden Alzheimer’a, kalp rahatsızlıklarından AIDS’e, obeziteden kelliğe kadar çok sayıda hastalığa kalıcı ve kesin çözümlerin (hem önleyici hem tedavi edici nitelikte) geliştirilmesi ihtimal dahilinde. Somatik hücreler üzerinde yapılan değişiklikler işlem geçiren kişi üzerinde etkili olurken; üreme hücreleri üzerinde yapılan değişiklikler kalıtsal oluyor ve işlem geçiren kişinin gelecek tüm nesillerini etkiliyor. Tabii yapılabilecek değişiklikler sadece hastalıkların giderilmesi ile sınırlı değil. Aksine, kişiyi hasta edebilecek veya öldürebilecek değişikliklerin yapılabilmesi ihtimali, Clapper’ın raporunda geçen kitle imha silahı uyarısı ile bağlantılı. Öte yandan, doğacak bebeklerin zekasından çevikliğine, boyundan teninin rengine kadar her türlü özelliğinin isteğe göre seçilebilmesi ile insanların “tasarlanması” ihtimali de gündemde.

Henüz teknolojinin bu seviyeye ulaşması için zaman var. Yaşayan organizmalar son derece karmaşık sistemler. İnsan DNA’sı yaklaşık 30.000 genden meydana geliyor ve toplamda yaklaşık 6,4 milyar baz çifti uzunluğunda. Hangi genin, hangi özelliğe ne şekilde etki ettiğini belirlemek kolay değil. Mesela, bir kişinin geni üzerinde nasıl bir değişiklik yapılırsa bu kişinin IQ seviyesi yükseltilir sorusuna bugün verilebilecek net bir cevabımız yok. Ama bu alanda da çalışmalar hızla devam ediyor ve yapay zekanın bu alanda kullanılmaya başlanması ile ilerlemenin hızı giderek artıyor. Öte yandan, 6,4 milyar baz çiftten sadece bir tanesinde meydana gelen bozulmalar kistik fibrozis ve orak hücreli anemi gibi ciddi hastalıklara yol açabiliyor.

Yakın Geçmişteki Uygulama Örnekleri

Şimdi, CRISPR-Cas9 teknolojisinin şu ana kadar uygulandığı birkaç örneğe bakalım:

  • Orak hücreli anemi ciddi bir genetik hastalık. Şimdiye kadar bilinen bir tedavisi yoktu. Geçtiğimiz senelerde bu hastalığın CRISPR-Cas9 kullanılarak yok edilmesini amaçlayan “Orak Hücreli Anemiyi İyileştirme Girişimi” adlı bir kamu-özel iş birliği, Doudna’nın girişimi ile Gates Vakfı ve ABD Sağlık Bakanlığı’nın katılımlarıyla kurulup bu girişime 200 milyon dolar fon aktarıldı. 2019’da ABD’nin Tennessee eyaletinde yaşayan 34 yaşındaki orak hücreli anemi hastası Victoria Gray’den alınan kök hücreler CRISPR-Cas9 kullanılarak yeniden programlandıktan sonra geri Gray’e enjekte edildi. Acı içinde geçen 34 senenin ardından Gray, 2020’de semptomsuz geçen bir yılı kutladı.
  • Mart 2020’de ABD’nin Oregon Eyaletinde, içerisinde CRISPR-Cas9 bulunan bir solüsyondan üç damlanın göze enjekte edilmesi ile doğuştan gelen bir çeşit körlüğün tedavisini amaçlayan bir çalışma başlatıldı.
  • CRISPR’ın kanser tedavisinde kullanılmasına yönelik çeşitli girişimler var. Bu konuda başı Çin çekiyor. Ekim 2016’da Çin’in Chengdu şehrinde yaşayan akciğer kanseri hastası bir kişi, CRISPR teknolojisi kullanılarak tedavi gören ilk hasta oldu. Hastanın bağışıklık sisteminin bir parçası olan T-Hücrelerine ait genlerde yapılan değişiklik ile, bunların kanserli hücreleri imha etmekteki etkinliği artırıldı. Bir sene içerisinde Çin’de bu yöntemin uygulandığı hastaların sayısı 7’ye ulaştı. Yeri gelmişken ekleyeyim: ABD’de Pensilvanya Üniversitesi’nde benzer çalışmalar yürüten Carl June adlı bir kanser araştırmacısı, Çin’deki gelişmeler ile ilgili soruya yanıt verirken “Bence bu Çin ve ABD arasında Sputnik 2.0’ı, yani biyoteknoloji alanında gelişme üzerine bir düelloyu tetikleyecek.” ifadesini kullandı.
  • Kümes hayvanlarında görülen ve kuş lökozu diye bir hastalığa yol açan ALV-J adlı bir virüsün vücuda girdiğinde bağlandığı reseptör ile alakalı gende değişiklik yapan araştırmacılar, 2019’da bu hastalığa karşı bağışıklığı olan tavuk üretmeyi başardı.
  • Geçtiğimiz sene özel bir şirket; domuzları etkileyen ve sadece ABD’deki domuz üreticilerine olan yıllık zararı 600 milyon dolara ulaşabilen “mavi kulak” adlı bir hastalığa karşı, bağışıklığı olan domuzlar üretmeye başladı.
  • 2020’nin nisan ayında ABD’nin Kaliforniya Eyaleti’nde bulunan UC Davis Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından genetiği değiştirilmiş bir boğa doğdu. Bu boğanın diğer boğalardan farkı, doğacak yavrularının erkek olma ihtimalinin %50 yerine %75 olması oldu.
  • Yine 2020 senesinde Seattle ve Boston’daki bilim insanları, her 6500 insandan birinde görülen, tedavisi olmayan ve çoğu zaman ölümcül olan mitokondriyal DNA bozukluklarının tedavisine yönelik umut vaad eden bir yöntem geliştirdiklerini açıkladı.

Bunlar bulduğum örneklerden sadece bazıları. CRISPR-Cas9’un başarıyla uygulandığı örneklerin sayısı gün geçtikçe artıyor. Ayrıca eklemekte fayda var: 2020’de tüm dünyayı saran Koronavirüs salgınının, haliyle CRISPR’ın kullanıldığı çalışmaları da sekteye uğrattığını varsayabiliriz. Bunu da göz önünde bulundurduğumuzda, ilerleyen süreçte gelişme hızının daha da artmasını bekleyebiliriz.

CRISPR ikizleri

Şu ana dek CRISPR-Cas9’un kullanımı ile ilgili en çok yankı uyandıran olay ise 2018’de yaşandı. Kasım 2018’de Çin’de dünyanın ilk CRISPR ikizleri doğdu. He Jiankui adlı Çinli bir araştırmacı tarafından yürütülen deney kapsamında dünyaya gelen Nana ve Lulu adlı ikizler, henüz embriyo aşamasındayken yapılan genetik değişiklikler ile AIDS hastalığına yol açan HIV virüsüne karşı bağışıklık kazandılar. İnsanlar üzerinde bu tür değişikliklerin güvenli biçimde nasıl yapılabileceği ile ilgili henüz eldeki bilginin çok sınırlı olduğu bir dönemde, üstelik bu tür uygulamaların etik olarak kabul edilebilirliği ile ilgili ciddi tartışmalar devam ederken meydana gelen bu gelişme, dünyanın her yerindeki bilim insanlarının çok büyük tepkisine yol açtı. He Jiankui önce çalışmakta olduğu Çin’deki Güney Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden (SUSTech) kovuldu, ardından da Çin’deki mahkeme tarafından “tıbbı yasa dışı şekilde kullanma” suçlamasıyla yargılandığı davada hüküm giyip 3 yıl hapis cezasına çarptırıldı.

Doudna ve Charpentier 2012’de CRISPR alanında çığır açan makalelerini yayınladıkları zaman ortaya “Günün birinde CRISPR-Cas9 belki insan genlerini düzenlemekte bir araç olarak kullanılabilir.” şeklinde bir görüş atmışlardı. Ardından, bunun nasıl yapılabileceğini bulmak için amansız bir yarış başladı. Dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlar gece gündüz bu sorunun cevabını bulmak için, ardından da buldukları çözümlerin patentlerini alabilmek için kıyasıya rekabet etti. Nasıl yapılacağı anlaşılınca, bilim insanları bir bakıma bunu yapmanın doğuracağı sonuçlar ile yüzleşmek zorunda kaldı. Bu sefer de “Yapabiliyoruz, ama acaba yapmalı mıyız? Yaparsak, sınırı nerede çekmeliyiz?” şeklinde tartışmalar başladı. Şu bir gerçek ki Doudna başta olmak üzere pek çok bilim insanı “Yapsak mı? Yapmasak mı?” diye tartışırken, bunun için birbiri ardına konferanslar düzenlenirken, He Jiankui günün birinde çıkagelip “Ben yaptım bile!” demiş bulundu. Bu sayede, adı konmamış olsa da sanki aşılamaz bir kırmızı çizgiye dönüşmekte olan “kalıtsal gen düzenlemeleri yapılmamalıdır” kuralı yerle bir oldu. He Jiankui (bildiğimiz kadarıyla) bunu yapan ilk kişi oldu. Yazının başında bahsettiğim Rus Rebrikov da (yine bildiğimiz kadarıyla) ikinci olmaya niyetli.

Bio-hacker

Israrla “bildiğimiz kadarıyla” dememin önemli bir sebebi var. Yukarıda belirttiğim gibi, CRISPR-Cas9’un üretilmesi ve kullanılması çok kolay. O kadar ki sadece ulus devletler değil, sıradan insanların bu teknolojiyi kullanarak gen düzenlemeleri yapabilmesi mümkün! Kendini bir “Bio-Hacker” olarak tanımlayan eski NASA çalışanı Josiah Zayner 2016’da kendi garajında ürettiği CRISPR’ı kullanarak nasıl daha kaslı kurbağalar yetiştirdiğini anlattığı bir konferansta, aynı serumu sahnede kendisine enjekte ederek dikkatleri üzerine çekmişti. Zayner, yine garajında ürettiği ve karanlıkta parlayan floresan maya geliştirmeye yönelik CRISPR kitlerini internet üzerinden ilgilisine birkaç yüz dolar karşılığında sattı. Zayner’ın söylediğine göre, He Jiankui’nin yaptığını tekrarlamak için tek gereken şey; birkaç yüz dolarlık bir mikroskop, kendi sattıklarına benzer birkaç yüz dolarlık bir CRISPR kiti ve de bir insan embriyosu. Zayner gen programlamanın bilgisayar programlamaktan çok da farklı ve daha zor olmadığını da ekliyor. Zayner’ın bu konudaki açıklamalarını dikkate almakta yarar var; kendisi 26 Şubat 2020’de Washington’da ABD ordusunun Araştırma ve Teknoloji Programı çerçevesinde düzenlenen “Biyo-Devrim ve Ordunun Muharebe Kabiliyetlerine Olan Etkileri” başlıklı konferansın davetlileri arasında yer aldı.

Potansiyel sonuçlar

CRISPR-Cas9 teknolojisinin çok ciddi sonuçlar doğuracağı açık olmakla birlikte, bu sonuçların tamamını ön görmek mümkün değil. Spesifik bir toplumun genetik özelliklerini hedef alan kitle imha silahları ve her bakımdan üstün yeteneklere sahip süper askerler kesinlikle ihtimal dahilinde. Ancak daha farklı ve daha sinsi tehditler de mevcut. Mesela, kitle imha silahı denildiğinde akla bir sürü kişiyi kısa zamanda öldüren bir silah gelebilir; ancak böyle bir silahın kullanılmakta olduğu bariz olacaktır. Öte yandan, hedef topluma mensup ortalama üstü zekaya sahip insanların genç yaşta kansere yakalanma riskini sınırlı ama önemli düzeyde artıran bir silahın kullanıldığının tespiti çok daha zor olabilir. Bu, günümüzde siber saldırılar ile ilgili yaşanan benzer bir durum ile sonuçlanabilir. Bir diğer açıdan, CRISPR-Cas9 kullanılarak geliştirilen silahlar doğrudan insanları hedef almak yerine, gıda zincirini hedef almak suretiyle bir ülkenin ekonomisini çökertmekte de kullanılabilir.

Toplumları hedef alan kitle imha silahlarının geliştirilebilmesi, o toplumu diğer toplumlardan ayrıştıran genetik özelliklerin saldırgan tarafından önceden bilinmesini gerektiriyor. Zira eğer saldırgan yalnızca o topluma ait bireylerde sıklıkla rastlanan bir genetik kod dizisinden haberdarsa, teorik olarak sadece o genetik kod dizisi ile eşleşme sağlandığında aktifleşecek “güdümlü” bir CRISPR-Cas9 programlayabilir. İşe bu sebepten ötürü, geniş kitlelere ait genetik verilerin de millî güvenlik açısından stratejik önemi haiz bir bilgi varlığı olarak değerlendirilmesi gerekmektedir.

Bu konu ile ilgili güncel bir örnek vermek istiyorum. 7 Temmuz 2021’de Reuters’da Çinli bir genetik şirketi olan BGI Group hakkında bir haber yayınlandı ve bu haberde ABD’li devlet yetkililerinin konu ile ilgili görüşlerine yer verildi. Habere göre Çin’in ana genetik veri bankası olan BGI Group; hamile kadınlara uygulanan, fetüste var olabilecek genetik hastalıkların tanısında kullanılan NIFTY adlı detaylı tarama testleri üretiyor ve bu testler 52 ülkede satılıyor. Şu ana kadar dünya çapında 8 milyondan fazla kadına BGI Group tarafından üretilen NIFTY testlerinin uygulandığı belirtiliyor. Ne var ki habere göre BGI Group bu testleri Çin ordusunun doğrudan iştirakiyle geliştirmiş ve dünyanın dört bir yanındaki toplumlara ait genetik özelliklerin toplanması için bir çalışma yürütüyor. Haberde geçen ifade şu şekilde: “ABD devlet yetkilileri mart ayında BGI Group şirketi tarafından oluşturulan ve yapay zeka kullanılarak analiz edilmekte olan devasa boyuttaki genetik verinin Çin’e ekonomik ve askerî üstünlük sağlayabileceği konusunda uyardı. Yetkililer, bilimsel gelişmeler ile hangi genin insanlarda görülen hangi özellik ile ilişkili olduğunun belirlenmesi ile en büyük ve en yüksek çeşitliliğe sahip gen veritabanına erişim sahibi olunmasının, stratejik bir avantaja dönüştüğünü ve bu teknolojinin Çin’in global ilaç sanayiini domine etmesine imkan sağlayabileceği gibi potansiyel olarak genetik açıdan geliştirilmiş askerlere veya ABD nüfusunu veya gıda zincirini hedef alan patojenlerin tasarlanmasına da yol açabileceğini ekledi”.

Değinmek istediğim bir diğer nokta; CRISPR-Cas9’un DNA üzerinde değişiklik yapabilmesi için, DNA’nın bulunduğu yere, yani hücrenin merkezine nüfuz edebilmesi gerekiyor. Bunun için kullanılan başlıca yöntem ise, kendisi “zararsız” olan bir virüsü “taşıyıcı ajan” olarak kullanmaktan geçiyor. Bu açıdan bakıldığında, CRISPR alanındaki gelişmelere paralel olarak viroloji yani virüs araştırmaları alanının da stratejik açıdan önem kazanmakta olduğunu söyleyebiliriz.

Son olarak, kanımca CRISPR-Cas9 teknolojisinin beraberinde getirdiği en büyük risk, insan olmanın ne demek olduğunu topyekûn değiştirebilme potansiyelinden kaynaklanıyor. 10 bin senelik medeniyet tarihimiz, evrimin işlediği zaman ölçeğinin yanında çok kısa kaldığından, tüm medeniyet tarihi boyunca yaşamış insanların hep aynı kumaştan dokuduğunu söylemek yanlış olmaz. Öte yandan, gelecek nesillerin genlerini dilediğimiz gibi şekillendirebildiğimiz bir ortamda, bizden çok üstün, yeni bir “süper insan” türünün meydana gelmesi ihtimali öne çıkıyor. Bu “süper insanlar” bugün yaşayan en zeki insandan daha zeki ve en güçlü insandan daha güçlü olabilir, hiçbir hastalığa yakalanmadan ve hiç yaşlanmadan belki yüzlerce yıl yaşayabilirler. Diyelim yarın böyle bir imkân ortaya çıktı ve diyelim ki ücreti 10 milyon dolar. İşte böyle bir durumda, insanoğlu kalıcı olarak ikiye bölünebilir; çünkü maddi gücü ilk etapta bu imkândan faydalanmaya yetmeyen kişilerin çocukları kendilerini “süper insanlar” ile rekabet eder (veya daha doğrusu edemez) halde bulacaklarından, bunların nesilleri bu imkândan hiçbir zaman yararlanamayabilirler. Yani bu öyle bir tren ki bir kere kaçtı mı tekrar yakalamak pek mümkün olmayabilir. Öte yandan, seçilebilecek ‘en iyi’ gen konfigürasyonu her ne ise, eğer çoğunluk onu tercih ederse, insan çeşitliliği ortadan kaybolabilir. Birbirinin tıpatıp aynısı “süper insanlar” ortaya çıkabilir.

Şimdilik bu yazdıklarım kulağa bilim kurgu gibi gelebilir; ancak unutmayınız ki bugün her gün kullandığımız (ve mucizevi derecede kanıksamayı başardığımız) teknolojiler de bundan 50 sene öncesi için bilim kurgu gibiydi.

İnsanlık tarihi boyunca, “Çocuğumun iyiliği için elimden gelen her şeyi yaparım.” düstûru ebeveynlerin izleyebileceği geçerli bir strateji oldu. CRISPR-Cas9’un vaad ettiği, “elden gelen her şey” tanımını bambaşka bir düzeye çıkarmak. Neticede kim çocuğunun daha sağlıklı, daha akıllı, daha güzel, daha uzun ömürlü, daha huzurlu olmasını istemez ki? Böyle bir imkân teknik olarak var olduktan sonra, bunun kullanılmasının önüne geçilebilir mi? Ama herkesin (ya da toplumun bir kesiminin) çocuklarının tüm özelliklerini diledikleri gibi şekillendirebildikleri bir dünya nasıl olacak? Gerçekten olağanüstü bir çağa tanıklık ediyoruz.

13°
parçalı az bulutlu