28 Kasım 2018 tarihinde, Shenzhen’in SUSTech üniversitesine bağlı He Jiankui adlı araştırmacı, Hong Kong’da gerçekleşen bir konferansta bilim camiasına dünyanın ilk genetik olarak tasarlanmış ikiz bebeklerini yarattığını duyurdu. Hong Kong’daki İkinci Uluslararası İnsan Genomu Düzenleme Zirvesi’nde, Lulu ve Nana isimli ikiz kızların genomunu CRISPR-Cas9 sistemiyle modifiye ettiğini söyleyen Jiankui, bu açıklamasından sonra “yasadışı tıbbi uygulama” kapsamında 3 yıl hapis cezasına çarptırıldı. Bu cezasında etik ve bilimsel olarak normların dışına çıkması etkili oldu.
Peki, He Jiankui isimli bu “bilim insanının” da kullandığı CRISPR/Cas9 insan eşey hattı (germline) genom düzenleme teknolojisi nedir?
Eşey hücreleri üzerinde gerçekleşen genom düzenlemeleri erken-evre insan embriyosunda, gametlerde veya gametlerin öncü hücrelerinde gerçekleşen DNA dizilimi üzerindeki kasıtlı düzenlemelerdir. Bu düzenlemeler (genome-editing), somatik (vücut) hücreleri üzerine yapılan genom düzenlemelerinin aksine kişinin gelecek nesillerine aktarılabilir. Erken bir aşamadaki embriyoya, yani az sayıda hücre varken, yapılan genom düzenlemeleri, daha sonra hücreler bölünerek DNA’sını kopyaladığında, bu hücrelerde de aynı genetik düzenlemenin bulunmasına neden olur. He Jiankui isimli araştırmacı da tam olarak bunu CRISPR/Cas9 sistemiyle birlikte gerçekleştirdi. Bu sistem, orijinal olarak arkelerin tamamında ve bakterilerin de yarısında adeta bir bağışıklık sistemi gibi doğal bir savunma mekanizması olarak bulunuyor. Bu sistem, bakterilere saldıran virüslerinin yabancı genomunu elimine etmek veya bu virüslerin host organizmaya tutunup DNA veya RNA’larını enjekte etmelerini sağlayan reseptörlerinin yapısını değiştirerek organizmaya girişlerinin engellemek üzerine çalışıyor. Doğal bir mekanizmanın işleyişinden yola çıkarılarak oluşturulan bu hedefli genom düzenlemesinde, Cas9 proteini belirlenen spesifik DNA dizilimini yüksek bir hassasiyetle genomik bir makas gibi keserken rehber RNA olarak bilinen RNA’lar da istenilen spesifik DNA sekansından sentezlenerek DNA düzenlemesinin istenilen yerde olmasına kılavuzluk eder. O halde, CRISPR/Cas9 sisteminde değiştirilmiş DNA diziliminin gerçekleşmesi için DNA kesme enzimi olan Cas9’a, rehber RNA’ya ve hedef DNA’ya ihtiyaç vardır. Rehber veya kılavuz RNA içeren CRISPR/Cas9 kompleksi istenilen hedef DNA’ya bağlanır ve DNA’da lokal değişimlere sebep olur. Bunun sonucunda istenilen bölgeye yönelik mutagenez oluşmuş olur.
He Jiankui, Çin’de görülme sıklığı yaygın olan HIV enfeksiyonuna bir çözüm getirmek amacıyla, (ilaçla bastırılmış) HIV pozitif erkek ve HIV negatif kadın çiftlerinden sperm ve yumurta toplayarak in vitro fertilizasyona (tüp bebek) ve embriyonun CRISPR/Cas9 ile düzenlenmesine izin verenleri seçmiştir. Eğer normal bir şekilde bu çiftlerin çocukları olsaydı, çocukları AIDS hastası olacaklardı. CRISPR/Cas9 ile yapılan genom düzenlenmesi, pozisyon 21, kromozom 3’te yer alan CCR5 isimli bir genin modifiye edilmesiyle gerçekleşmiştir. Bu hedef gen, lökositlerin yüzeyinde bulunan bir reseptörü kodlar ve HIV virüsünün hücreye kendi genomunu aktarabilmesi için kritik bir rol üstlenir. In vitro fertilizasyon esnasında, yumurta, sperm ile döllendikten 3-4 gün sonra CRISPR/Cas9 sistemiyle bu modifikasyon gerçekleştirilmiştir. Genomu “edit”lenmiş embriyolar en sonunda annenin rahmine yerleştirilmiştir.
Tüm bu uğraşlar, HIV virüsü taşıyıcı bir babanın çocuklarının da kendisi gibi bir geleceğe sahip olma durumunu ortadan kaldırmak üzerineydi. Ancak, He Jiankui’nun etik kurulundan izin aldığını göstermek için sahte belge kullanması ve in vitro fertilizasyonu gerçekleştiren doktorlardan, yerleştirdikleri embriyoların genetiği değiştirilmiş embriyolar olduğunu özellikle saklaması gibi etik normların dışına çıkması, He Jiankui’nun yaptığı bu çalışmayı tam anlamıyla yasadışı bir prosedür haline getirdi.
Jiankui’nin göz ardı ettiği önemli noktalardan birisi, CCR5 geninin değiştirilmesiyle ortaya çıkabilecek başka fenotipik özelliklerin de olabileceği üzerinedir. Bir genin birbirinden bağımsız birçok fenotipik özelliğe yol açabilmesi pleyotropi olarak adlandırılır. Bu demek oluyor ki, modifikasyona uğrayan CCR5 geni sadece HIV virüsünün hücreye alınmasıyla ilgili olmayabilir. CCR5 geninin beyin gelişiminde de rolü olduğu çalışmalar tarafından kanıtlanmış. Bir çalışmada, CCR5 geninin tamamen susturulduğu farelerin hafıza kapasitesinde büyük ölçüde bir gelişim olduğu gösterilmiş. Bu tür bilinmemezlikler ve genlerin kompleks çalışma mekanizmaları, insanlarda genom düzenlenmelerinin yapılmasını (özellikle de eşey hattı üzerinden), bu düzenlemeler hastalıkları elimine etmek üzerine olsa dahi, riskli hale getiriyor ve süregelebilecek olası tehlikelerden dolayı bu tür genetik müdahaleler neredeyse bütün ülkelerde yasak.
KAYNAKLAR
Greely H. T. (2019). CRISPR’d babies: human germline genome editing in the ‘He Jiankui affair’. Journal of law and the biosciences, 6(1), 111–183. https://doi.org/10.1093/jlb/lsz010
Your Genome. What Is Crispr-Cas9?. (19 Aralık 2016). Alındığı Tarih: 19 Ağustos 2019. Alındığı Yer:https://www.yourgenome.org/facts/what-is-crispr-cas9
MIT Technology Review. 2021. China’s CRISPR babies: Read exclusive excerpts from the unseen original research. [online] Available at: <https://www.technologyreview.com/2019/12/03/131752/chinas-crispr-babies-read-exclusive-excerpts-he-jiankui-paper/> [Accessed 10 November 2021].
Cyranoski, D., 2019. The CRISPR-baby scandal: what’s next for human gene-editing. Nature, 566(7745), pp.440-442.
