Nihayet: İnsan Kopyalama (Klonlama)

Araştırmacılar klonlanmış insan embriyosundan kök hücre elde etmeyi başardıklarını duyurdular, Science editörleri bunun uzun zamandır beklenen bilimsel bir devrim olduğunu ve yılın buluşu olacağını söylediler.
Onlarca başarısız girişimden sonra nihayet gerçekleşti. Araştırmacılar bu yıl klonlanmış insan embriyosundan elde edilen ve uzun süre canlı kalabilen embriyonik kök hücre elde edebildiklerini duyurdular. Klonlanan hücre ile mükemmel genetik uyum sağlayan herhangi bir dokuda geliştirilebilen embriyonik kök hücreler, araştırma ve tıp alanında güçlü bir enstrüman olduklarını kanıtlıyorlar. Ancak embriyoların yok olması ve kök hücre üretimi için insan klonlamanın daha ucuz ve kolay bir teknik olarak rakip olabilmesi ve standart haline dönüşebilmesi endişe verici.
Klonlama tekniği 17 yıl önce kopya koyun Dolly’de kullanılan ve “somatik hücre çekirdeği transferi” (SCNT) olarak isimlendirilen yöntemle aynı. Bilim adamları bir yumurta hücresinin çekirdeğini çıkarıyorlar ve geriye kalan hücre içeriği ile klonlanacak katılımcıdan alınan hücreyi kaynaştırıyorlar. Sonra kaynaşmış yumurta hücresine bölünmeyi başlatacak bir sinyal veriyorlar ve eğer herşey yolunda giderse bir embriyo gelişiyor. Bilimadamları SCNT tekniği ile fare, domuz,köpek ve diğer hayvanları klonladılar ancak insan hücreleri üzerinde çalışılmak için biraz daha nazik olduklarını gösterdi. Uzun yıllar süren çeşitli denemeler düşük kaliteli embriyolardan başka bir şey getirmemiş ve embriyolojik kök hücre üretilememişti.
Ancak Beaverton’ daki Oregon Ulusal Primat Araştırma Merkezi’de araştırmacılar 2007 yılında nihayet bir maymun emriyosu klonlamışlar ve embriyolojik kök hücre üretmişlerdi. SCNT tekniğinde yaptıkları birkaç küçük değişikliğin, yöntemi primat hücrelerinde ve hatta insan hücrelerinde daha etkili hale getirdiğini keşfettiler. Son yöntem sürpriz biçimde iyi çalışmış, 10 denemenin birinde emriyolojik kök hücre elde etmişlerdi. Narin insan yumurta hücrelerinde çok önemli molekülleri stabilize eden anahtar madde kafein gibi görünüyordu.
Tekniğin uzun dönemde ne kadar önemli olacağı hala cevaplanmamış bir soru. İlk insan klonlama çalışmalarından bu yana geçen yıllarda, araştırmacılar indüklenmiş pluripotent kök hücrelerdeki (İPS hücreler)yetişkin hücreleri yeniden programlayarak, hastaya has kök hücre üretebileceklerini buldular. Bu metot 2007’de insan hücrelerine adapte edilmesiyle,  SCNT tekniğinin pahalı ve tartışmalı olması yüzünden insan yumurtasına ve insan embriyosu geliştirilmesine ihtiyacı ortadan kaldırdı.  Fakat bazı tecrübeler gösterdi ki, en azından farelerdekiler, klonlanmış embriyolardan elde edilen kök hücreler İPS hücrelerden elde edilenlerden daha kaliteli. Şimdi araştırmacılar 2 tip insan kök hücresini yan yana tam bir karşılaştırma yapmak istiyorlar.
Bu ilerlemeler elbette klonlanmış bebekler konusunda endişeleri artırıyor. Fakat şu anda pek muhtemel görünmüyor. Ne yazık ki Oregon’daki araştırmacılar yüzlerce denemede elde edilen klonlanmış maymun embriyolarının hiçbirinin taşıyıcı dişilerde gebelik oluşturmadığını söylüyorlar.
Kaynak:
  • Science
  • Human Cloning at Last Science 20 Dec 2013: Vol. 342, Issue 6165, pp. 1436-1437 DOI: 10.1126/science.342.6165.1436-a

İnsan embriyosunu koruyan virüs DNA’da gizleniyor

Hayatta kalmamız ve karmaşık vücut yapımız tamamen ilk insan embriyolarında bulunmuş olan kaçak yolcuların “virüs”lerin eseri olabilir. Virüs hem insan embriyosunu diğer virüslerden korumuş hem de insan genlerineembriyodan yeni insanı oluştururken altyapıda yardımcı olmuş gibi görünüyor.

University of California’da yürütülen araştırma ile uzun zamandır terkedilmiş gibi görünen ‘milyonlarca yıldır DNA’mızın içinde bulunan virüs genlerinin sessizce evrimimizi ve varlığımızı kontrol ettiği’ fikri yeniden gündeme geldi.

Retrovirüsler konuk oldukları hücrelerin içine genetik materyallerini enjekte eder ya da bırakırlar. İlk zamanlar bu materyaller hastalığa ve ölüme sebep olurken zamanla konuk eden hücre virüse karşı bir direnç evrimleştirir ve sperm veya yumurtalarının içine giren DNA parçacıkları gelecek nesillere aktarılmaya başlar. Araştırmada bahsedilen virüs endojen (içte olan – içe yayılmış) retrovirüs ya da ERV olarak bilinen hücre genomunda kalıcı olan bir virüs.

Sessiz koruyucu

Genomumuzun yüzde 9’unun virüsler aracılığıyla geldiği düşünülüyor. Viral kalıntılar, binlerce yıl önce etkilerini  kaybetmiş “atık-çöp” DNA bölümleri olarak varsayılıyordu. Ancak HERVK’nin (yaklaşık 200.000 yıl önce – ki en son girenlerden biridir- DNA’mızın içine girmeyi başarmış viral genom) keşfi bu nosyonu tartışmaya açtı.

3 günlük insan embriyolarında gen ekspresyonu (genlerin protein sentezlemesi süreci) üzerine çalışırken bu beklenmedik keşfi yapan Stanford Üniversitesi bilimcileri, toplam 8 hücreden oluşan embriyolarda anne ve babadan gelen DNA’lar dışında HERVK genetik materyallerini de tespit etti. Bu hücrelerin viral protein ürünleri ile dolu olduğu hatta bazılarının virüs benzeri şekillere sahip olduğu kaydedildi.

Devam eden deneyler ile virüsün , diğer virüslerin hücreye girmesini engelleyen bir protein de ürettiği ortaya çıktı. Böylelikle grip gibi embriyo için tehlikeli olan virüslerden korunmuş oluyoruz. Hücresel olarak gerekli olan diğer doğal protein sentezlerinde de yol gösterici olan viral genler tam manasıyla bizim sessiz kahramanlarımızdır.

Biyolojik Kara Delik

Bu kaçak yolcuların bizi diğer primat ve şempanzelerden ayırıyor olma ihtimali üzerinde de duruluyor. Bazı araştırmacılar endojenik retrovirüslerin türleşme veya türlerin birbirinden ayrılma süreçlerinde hatta bireylerin tür içinde birbirlerinden farklı olmaları üzerinde nasıl etkili bir rol oynamış olabileceğini düşünüyor.

Görece son dönemlerde DNA’mıza girmiş retrovirüs kalıntılarının protein ürünleri bir çok gelişimsel programı yönlendirdiği mevcut araştırma ile gösterildi. Enfeksiyonları engelleyen ERV ürünleri de gözlemlendi ki bu aslında virüslerin konuk olacakları hücre için yarıştıklarını (uzun süredir bilinen bir fenomen) doğruluyor.

Genelgeçer gibi görünmesine rağmen biyolojideki kara delik olarak adlandırılan tüm bu süreçler çoğu zaman gözden kaçıyor. Bunu DNA’yı bir orman, virüsleri de içinde yaşayan adapte olmuş hayvanlar veya küçük hayvanlar olarak düşünerek hayal edebiliriz. En etkili virüsler – HERVK gibi – kalıcı olarak DNA’mızın içine girerek kendilerini gelecek nesillere aktarılmak üzere yerleşebiliyorlar.

Konuk oldukları hücrenin genetik malzemesini yeniden (modaya uygun şekilde) düzenleme işlevi gören virüsler, aktif genleri etkiliyor veya etkileşime girdiklerini aktive edebiliyor. Bu da aslında fiziki özelliklerimizi yeniden şekillendirebileceklerini gösterirken, klonlama , gen klonlama uygulamaları için çok dinamik bir alan da yaratıyor.

 


Referans :

  1. Bilimfili,
  2. newscientist.com, Virus hiding in our genome protects early human embryos ,
  3. Edward J. Grow, Ryan A. Flynn, Shawn L. Chavez, Nicholas L. Bayless, Mark Wossidlo, Daniel J. Wesche, Lance Martin, Carol B. Ware, Catherine A. Blish, Howard Y. Chang, Renee A. Reijo Pera & Joanna Wysocka Intrinsic retroviral reactivation in human preimplantation embryos and pluripotent cells Nature, 522,221–225doi:10.1038/nature14308