Her yıl 600.000’den fazla insan sivrisinek yoluyla bulaşan sıtmadan ölüyor, çoğu beş yaşın altındaki çocuklar. Sivrisinekler gibi hastalık vektörleri olan bazı böcekler şu anda dünya genelinde yayılma alanlarını genişletiyor ve yeni tehditler getiriyor. Genetik mühendisliği, gen sürücüsü olarak bilinen şey aracılığıyla böcek genlerini kalıcı olarak değiştirerek bunu düzeltebilir.
Bu teknoloji, seçilen bir dizi genin bir hayvanın biyolojisini bir şekilde değiştirmesine izin verir, örneğin kısır yavrular üretmelerini sağlamak gibi. Üreme yetersizliği, daha sonra, kalıtım yasalarını alt üst ederek bir popülasyonu süpürür. Genler kendilerini nesilden nesile katlanarak kopyalar ve hızla tüm popülasyona hakim olur. Potansiyel olarak, dikkatli kullanımları milyonlarca hayatı kurtarabilir. sıtmayı bulaştıramayan sivrisinekler veya böcekleri tamamen ortadan kaldırarak. Büyük bulaşıcı hastalıklara kesin bir çözüm olasılığı, böyle bir tekno düzeltme için ikna edici bir durum oluşturuyor.
Yine de, tüm bunların nasıl korkunç bir şekilde yanlış gidebileceğini hayal etmek için bir Luddite veya teknotriller yazarı olmanıza gerek yok. Ekoloji karmaşıktır ve hassas ekosistem dengeleri derinden bozulabilir. Kötü tasarlanmış gen sürücüleri, örneğin hastalık taşımayan yakın akraba hayvanlara bile sıçrayarak feci bir kaskad yaratabilir.
Imperial College London’dan Austin Burt, 2003 yılında gen sürücülerini hayal etti. Bir genin, kendisini kodlayan genin kromozomal konumunu tam olarak hedefleyen bir DNA-kesen enzim (bir endonükleaz) ürettiği bir sistem hayal etti. Bu tür sistemler doğal olarak mantarlarda bulunur, ancak hayvanlarda bulunmaz.
Böyle bir genin iki kopyasını taşıyan bir birey, hiç olmayan bir başkasıyla çiftleştiğinde, tüm yavrular başlangıçta, gen sürücülü ebeveynden kalıtılan kromozom üzerinde genin yalnızca bir kopyasına sahip olur. Ancak döllenmeden kısa bir süre sonra nükleaz, geni taşımayan ebeveynden gelen diğer kromozomdaki DNA dizisini gen sürücüsünün kesin konumunda keser. Hücre daha sonra diğer kromozomun DNA dizisindeki boşluğu yeniden oluşturmak için sağlam kromozomu kullanır.
Genin sadece bir kopyası varken, şimdi her yavruda iki tane var. Aynı şey bir sonraki nesilde ve sonraki nesilde de olacak; popülasyondaki genin frekansı katlanarak artacaktır.
Burt daha sonra, bu endonükleaz genlerinden birini kısırlığa neden olan veya bir sivrisineği sıtma parazitine karşı bağışık hale getiren bir gene bağlayarak, teorik olarak bu özelliği popülasyona sürmenin, sivrisinekleri tamamen öldürmenin veya artık sıtma yapmamalarının mümkün olacağını fark etti. vektörler. Başarının insan sağlığı için çok büyük sonuçları olacaktır. Ancak asıl zorluk, endonükleaz geninin ve onunla ilişkili genetik yükün, hayvanın fizyolojisinin diğer yönlerini istemeden etkilemeden genomda güvenli bir şekilde çalışacağı bir noktaya nasıl yerleştirileceğiydi.
2013 yılında CRISPR tabanlı gen düzenlemenin ortaya çıkmasının ardından bu rüya gerçek oldu. Ve 2015’te Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’daki araştırmacılar, laboratuvar tabanlı bir gen sürücüsü yarattı zararsız sirke sineklerinde Meyve sineği bu, tüm sineklerin gözlerinin sararmasına neden oldu. “Mutajenik bir zincirleme reaksiyon” oluşturduklarını söylediler. Başka bir deyişle, “genetik atom bombası” sayılabilecek bir şey yapmışlardı. Bunlardan biri doğaya bırakılsa, onu durdurmanın hiçbir yolu olmazdı.
Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar kısa süre sonra sivrisineklerde gen sürücüleri geliştirdiler. Laboratuvarda, gen sürücüsü sayesinde büyük sivrisinek popülasyonları bir yıldan kısa bir süre içinde ortadan kayboldu. En azından böceklerde böyle bir genetik bombanın salınmasının önünde teknik bir engel yoktur. Bir hücrenin yaşamının farklı noktalarında hücrelerinin DNA’daki kırılmalara tepki verme biçimi nedeniyle, memelilerde (şu an için hiçbiri mevcut değil) gen sürücüleri oluşturma konusunda çok büyük sorunlar devam ediyor. Bir gen sürücüsünün bazı davranışlarını gösteren, doğal olarak oluşan bir genetik element, son zamanlarda farelerde kullanıldı, ancak tüm popülasyonun DNA’sını değiştirdiği henüz kanıtlanmadı. Bu teknik zorluklar nedeniyle, bu teknolojiyi kullanmak, örneğin istilacı kemirgenleri yok etmek imkansız olabilir.
Gen tahriklerinin potansiyel ekolojik tehdidine yanıt olarak, ABD Ulusal Bilimler, Mühendislik ve Tıp Akademileri, gen tahriki araştırmasını finanse eden ana kurum olan Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı’nın (Defense Advanced Research Projects Agency) desteğiyle soruyu incelemek üzere bir komite kurdu. DARPA). Savunma Bakanlığı’nın bir parçası olan bu teşkilat, teknolojinin bir güvenlik tehdidi olarak potansiyeliyle yoğun bir şekilde ilgileniyor. Hem olası avantajların hem de vahşi doğada yayılmak için bir gen dürtüsü olabileceğine dair muazzam belirsizliklerin gözden geçirilmesinden sonra, komitenin 2016 raporunun sonucu açıktı: “Şu anda serbest bırakılmasını desteklemek için yeterli kanıt yok. gen güdümlü değiştirilmiş organizmaların çevreye karışması.”
Bu açıklama tüm endişeleri gidermedi. Massachusetts Institute of Technology’den gen sürücüsü öncüsü Kevin Esvelt, 2030 yılına kadar bir laboratuvar sızıntısı veya gen sürücülerini içeren başka bir olay olacağını tahmin etti. 2016’da “Biyoterör değil, biyohata olacak” dedi. Teknolojinin kullanımının tasarlanmasının en başından itibaren düzenleyici güvencelerin ve halkın katılımının inşa edilmesi gerektiğini savundu.
Biyoetik uzmanları ve düzenleyici otoriteler için acil soru, gen sürücülerinin laboratuvardan hiç serbest bırakılıp bırakılmayacağıdır. Gen sürücüleriyle ilgili ana uluslararası çerçeve, Birleşmiş Milletler Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesidir. Tüm BM üye devletleri arasında yalnızca ABD sözleşmeyi imzalamadı ve imzalaması da muhtemel değil. Francis Fukuyama da dahil olmak üzere Stanford Üniversitesi araştırmacıları, Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü (ICAO) gibi standart belirleyen bir organın çizgileri boyunca bir gen sürücü düzenleyici kurumun oluşturulması çağrısında bulundular. Ancak ICAO, 1947’de, ülkeler uluslararası düzenlemeye iştah duyduklarında kuruldu. Gen sürücülerini düzenlemek, dünya çapında ve özellikle ABD’de derin siyasi değişim gerektirecektir.
Potansiyel ekolojik hasardan endişe duyan ve DARPA ile diğer fon sağlayıcılardan şüphelenen gen sürücü karşıtları, araştırmaya bir moratoryum çağrısında bulundular. Araştırma yine de devam ediyor, ancak genel olarak herhangi bir salınım düşünülmeden önce çevresel risk değerlendirmelerinin ve etkilenen toplulukların aktif katılımının gerekli olduğu konusunda fikir birliği var. Çevreleri üzerindeki potansiyel sonuçlar nedeniyle, insanların ücretsiz, önceden, bilgilendirilmiş onay vermeleri gerekir.
Gen sürücülerinin vahşi doğaya girmesine izin verilirse neler olabileceğini test etmek için aktif çabalar sürüyor. 2021’de, kendisi de Bill & Melinda Gates Vakfı tarafından finanse edilen, kar amacı gütmeyen bir araştırma konsorsiyumu olan Target Malaria tarafından finanse edilen Imperial College London araştırmacıları, kendilerini 46 yoldan gösterebilen gen sürücülerinin sekiz ana ekolojik etkisini tanımladı. Keşfettikleri potansiyel sorunlar arasında, gen sürücüsünün hedef olmayan değerli türlere yayılarak yoğunluklarında veya katkıda bulundukları ekosistem hizmetlerinin sağlığında düşüşe yol açma olasılığı da vardı. Ayrıca, gen sürücüsünün hedef türde beklenmedik genetik değişiklikler üretmesi, örneğin daha geniş bir çevresel koşul yelpazesini tolere edebilmesi gibi, hastalık yayan böceğin ortadan kaldırılması yerine yayılmasına yol açması riski de vardır. Genetiği değiştirilmiş böceklerin konuşlandırılmasına ilişkin herhangi bir karar verilmeden önce, yerel topluluk desteği olsa bile, her olasılığın sahada test edilmesi gerekecektir.
Topluluk onayı almanın oldukça zor olduğu ortaya çıktı. Target Malaria, Burkina Faso hükümetinin onayıyla Temmuz 2019’da sterilize edilmiş ve ne kadar uzağa gittiklerini ve dolayısıyla gen sürücülü sivrisineklerin bölgenin dışına yayılma potansiyel riskini görmek için floresan tozu serpilmiş gen sürücüsü olmayan sivrisinekleri serbest bıraktı. . Yerel dilde “gen” için bir kelime yoktur, bu nedenle terimlerin araştırmacılar tarafından icat edilmesi gerekiyordu. Ayrıca projeyi açıklamak için tiyatroyu kullandılar ve okuma yazma bilmemenin anlayış ve karar verme konusunda bir engel oluşturmamasını sağladılar.
Bununla birlikte, bilgi uçurumu bazı köylülerin kendilerini güçsüz hissetmelerine neden oldu. Bir çiftçi, “Bize sıtmayı ortadan kaldıracaklarını söylüyorlar, ancak bilim adamı olmadığımız için onlara inanıyoruz, ancak yine de gelecekteki riskler hakkında sorularımız var.” söylenmiş Le Monde 2019’da. Ve bir kadının diğerinde söylediği gibi Le Monde 2018’deki makale“Zaten bunda söz hakkımız olmayacak, burada tüm kararları erkekler veriyor.”
Yerel topluluklara bir veto hakkı vermek esastır, ancak böcekler sınırlara saygı göstermediği için gen sürücüleri “yerel”in ne olduğu konusundaki düşüncelerimize meydan okur. Kevin Esvelt’in dediği gibi, “her yerde bir sürüm, muhtemelen her yerde bir yayındır.”
Sıtmanın kol gezdiği bir köyün halkı sivrisineklerden kurtulmak isteyebilir ve çocuklarının hayatını kurtarmak için her şeyi yapmaya hazır olabilir. Ancak bölgenin, ülkenin, kıtanın ve hatta gezegenin geri kalanı için karar verme hakkına sahip olmaları gerektiği net değil. Bu nedenle, ICAO gibi düzenleme yetkisine sahip bir tür uluslararası gözetim organı şarttır.
Belki de endişelenecek bir şey yoktur; Şu anda hedef alınan böceklerin hiçbiri, diğer herhangi bir hayvan için tek besin kaynağı değildir. Ama sıtma sivrisineği Anopheles Gambiya çok sayıda farklı tür tarafından yenir. Bazıları biraz aç kalsa bile, yırtıcılar dikkatlerini diğer av türlerine çevirerek hassas ekolojik dengeleri bozarak açlıklarını yatıştırdıkça öngörülemeyen ekolojik sorunlar ortaya çıkabilir.
Daha basit, daha az radikal çözümler el altında olabileceğinden, gen sürücülerini kucaklamak için herhangi bir acele konusunda da dikkatli olunabilir. DSÖ, 2021’in sonlarında bir sıtma aşısını onayladı ve bir milyondan fazla Afrikalı çocuk, bir pilot çalışmada bir veya daha fazla doz aldı.
Gen sürücü araştırmacılarının amaçları kesin, zaman ve mekanda yerel ve övgüye değer bir şekilde insancıldır. Hiç kimse Marvel’da Thanos gibi büyük biyosit uygulamayı planlamıyor İntikamcılar filmler. Herhangi bir dağıtımdan önce gen sürücülerinin en yoğun incelemeye ve uluslararası düzenlemeye tabi olduğundan emin olmalıyız, yoksa tedavi hastalıktan daha kötü olabilir.
Bu bir görüş ve analiz yazısıdır ve yazar veya yazarlar tarafından ifade edilen görüşler mutlaka o kişiye ait değildir. Bilimsel amerikalı.
Kaynak : https://www.scientificamerican.com/article/gene-drives-could-fight-malaria-and-other-global-killers-but-might-have-unintended-consequences/