Son illər ərzində genetika elmində çox böyük dəyişikliklər baş verib. Belə ki, 21-ci əsrin ən böyük ixtiralarından biri – genə düzəliş texnologiyası CRISPR/Cas9 mexanizmi сəmi 7 il əvvəl- 2012-ci ildə Jennifer Doudna və Emmanuelle Charpentier tərəfindən inkişaf etdirilib. Alimlər möcüzə sözünü istifadə etməyi sevməsələr də, bir çoxları bu yeni texnologiyanı ‘möcüzə’ hesab edir. Çünki dünənə qədər elmi fantastika sayılan genetik kodu dəyişmək artıq reallığa çevrilib. Elə isə nədir CRISPR-CAS9?
CRISPR (krisper şəklində oxunur) – bakteriyanın müdafiə mexanizminin bir hissəsidir. İngiliscə açılışı ‘Clustered regularly interspaced short palindromic repeats‘ –qruplaşmış müntəzəm aralıqlara ayrılmış qısa palindromik təkrarlanmalar mənasına gəlir. İlk dəfə 1987-ci ildə bakteriyanın DNT-sində müəyyən edilib. Palindromik -düzünə və tərsinə oxunuşu eyni olan ardıcıllıqdır. Viruslar bakteriyaya hücum edəndə, öz genetik kodunu bakteriuma əlavə edir və ondan istifadə edərək çoxalırlar. Bakterium buna qarşı mübarizə aparır və bəzi hallarda hücumdan xilas olur və ona hücum etmiş virusun DNT-sinin parçalarını təkrarlanan fraqmentlər (crispr) şəklində öz DNT-sinə əlavə edir. Eyni virus bakteriuma bir daha hücum edəndə, həmin viral DNT, RNT-yə transkripsiya olunur və bakterium ‘gizli silahı’ – Cas9 enzimini göndərir ki, həmin virus DNT-sini bakterial DNT-dən ayırsın. Cas9 – DNT-ni hissələrə ayıran enzimdir və bu səbəbdən molekulyar qayçı da adlanır.
Uzun sürən tədqiqatlardan sonra, 2012-ci ildə yuxarıda adları keçən elm adamları bənzər metodlardan istifadə eləyərək, mikrobun virusla mübarizə mexanizmini yeni laboratoriya vasitəsinə çevirib, orqanizmlərin genomunu dəyişdirmək üçün istifadə etməyə başladı. CRİSPR texnologiyasından əvvəl, genə düzəliş metodları çox bahalı, çətin və vaxt aparan idi. Bu yeni vasitə ilə isə genləri çox tez və asan dəyişdirmək mümkündür. Artıq, heyvanlardakı bir sıra genetik xəstəlikləri aradan qaldırmaq, viruslarla mübarizə aparmaq və laboratoriya şəraitində ağcaqanadları axtalamaq üçün bu yöntəmə baş vurulub. Həmçinin insana donuz orqanlarının köçürülməsi, Biql it cinsinin əzələlərinin gücləndirilməsi kimi araşdırmaların aparılması xəbərlərini çoxumuz oxumuşuq.
Bütün bunlarla yanaşı, CRİSPR texnologiyası da inkişaf edir, Base-editing CRISPR kimi yeni metodlar imkan verir ki, DNT-ni kəsmədən, genə düzəliş edilsin və azot əsaslarındakı genetik material dəyişdirilsin.
Nəzəri olaraq, CRİSPR texnologiyasından istifadə edərək, bütün genetik xəstəliklər müalicə edilə bilər. Ancaq praktiki cəhətdən texnologiya çox yenidir və alimlər hələ yolun başlanğıcındadır. Buna baxmayaraq, artıq xərçəng, bir sıra qan xəstəlikləri, QİÇS (AIDS), əzələ distrofiyası kimi xəstəliklərin müalicəsində müəyyən irəliləyişlər var. Eyni zamanda, Rəng korluğu, Hemofiliya, Huttington xəstəliyi də bu metod vasitəsilə yaxın gələcəkdə tarixə qarışa bilər. İnsanda 3000-ə qədər genetik xəstəlik DNT-dəki yalnız bir azot əsasının yanlış kodlanmasından yaranır. Alimlər hal-hazırda bunu düzəldə biləcək – modifikasiya olunmuş Cas9 enzimi üzərində çalışır. Yaxın onilliklərdə minlərlə xəstəlik CRİSPR vasitəsilə aradan qaldırıla bilər.
Misal üçün, Çində bu texnologiya ən azı 86 xərçəng xəstəsi üzərində tətbiq olunub. 2015-ci ildə isə alimlər laboratoriya şəraitində HİV virusunu canlı hüceyrələrdən ayırmağa müvəffəq olublar. 1 il sonra CRİSPR, virus daşıyıcısı siçanlara yeridildikdə, heyvanların 50%-də xəstəliyə yoluxma baş verməyib.
CRİSPR eyni zamanda genetik olaraq dəyişdirilmiş uşaqların yaradılmasında da rol oynayacaq. 2018-ci ilin Sentyabr ayında Çinin SUSTech universitetinin professoru He Jiankui, ataları QİÇS virusunun daşıyıcı olsa da, bu xəstəliyə dözümlü geni dəyişdirilmiş əkiz bacıların doğulduğunun anonsunu vermişdi. İnsan üzərində genetik modifikasiya etmiş Jiankui, etik baxımdan çoxsaylı tənqidlərə məruz qalmışdı. Buna səbəb CRİSPR texnologiyasının hələ çox cavan olmasıdır. Qabaqda görüləcək hələ çox iş var. Bu metoddan yanlış istifadə DNT-yə çox ciddi zərər vura bilər.
Terminlər:
- Genə düzəliş (gene-editing) – canlı orqanizmlərin genomuna DNT əlavə olunması, silinməsi, dəyişdirilməsi və yaxud əvəzolunması.
- Bakterium – təkdə, bakteriya – cəmdədir. Bəzən azərbaycan dilli ədəbiyyatlarda bakteriyalar yazılır. Bu yanlışdır.
- Təkrarlanma – təkrarlanan ardıcıllıqlar. Misal üçün CTAGAGATAGATAGATAGATACTAGA – nümunəsində 4 təkrarlanma var. G- Quanin, A-Adenin, T-Timin, C- Sitozin.
- DNT – canlı orqanizmin formalaşması və həyati proseslərini davam etdirəbilməsi üçün irsi informasiyanın saxlanıldığı, nəsillər arasında ötürülən mürəkkəb molekuldur. Bütün orqanizmlər, bəzi viruslar da daxil olmaq üzrə DNT-yə sahibdir.
- Viral DNT – Virusun DNT-si
- RNT – Ribonuklein turşusu kodlaşdırma, tənzimləmə, və gen ekspressiyasında rol oynayan makromolekuldur.
- Transkripsiya – DNT-nin müəyyən hissəsinin RNT-yə kopyalanması prosesidir.
- Enzim – katalizator rolunu oynayan makromolekuldur.
- Azot əsasları – Adenin, Quanin, Sitozin, Timin, Urasil.
İstinad siyahısı
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5995079/
https://wyss.harvard.edu/pig-organs-for-human-patients-a-challenge-fit-for-crispr/
https://www.sciencenews.org/article/muscle-gene-edit-creates-buff-beagles
https://www.youtube.com/embed/jAhjPd4uNFY
