Genetika

CRISPR və Genetika Mühəndisliyi

Müəllif: Ziya Jafarov

Bir anlıq özünüzü keçən əsrin 80-ci illərində təsəvvür edin və sizə bundan 30 il sonra kompyuterlerin ticarətdən tanışlığa, bank sektorundan hissə sənədi bazarına qədər həyatımızın hər sahəsində olacağını, hörümçək toruna bənzər kompyuterlər arası əlaqə ilə milyardlarla insanın bir biri ilə əlaqə quracağını, hətta əlinizdəki kiçik alətlərin indiki super kompyuterlərdən qat-qat sürətli olacağını desələr, necə hiss edərdiniz? Bəlkə də o zamanlar hamımıza belə xəyali şeylər fantastika kimi gələ bilərdi. Ancaq indiki zamanda görürük ki, keçmişin fantastikası indinin reallığıdır. O zamanların fantastikası da indi bizim reallığımızdır və bizə bu heç də təəccüblü gəlmir. Genetika mühəndisliyi də indilərdə kompyuterlərin 80-ci illərdə olduğu halını yaşayır və bəlkə də biz həyatlarımızı yeniden formalaşdıracaq bir inqilabın astanasındayıq. Qısa bir şəkildə genetika mühəndisliyinin və genetik modifikasiyanın keçmişi, günümüz vəziyyəti və gələcək prespektivləri barədə qısaca məlumatlanaq.

Genetika mühəndisliyinin qısa və yetərsiz tarixçəsi.

İnsanlar minlərlə ildir təbiəti dəyişdirirlər. Selektiv çoxaltma ilə insanlar özləri üçün daha yararlı bitki və heyvanlar yetişdirir. Selektiv çoxalmada yaxşı olmağımıza baxmayaraq son yüz ilə qədər bunu səbəbini tam olaraq anlamırdıq. Bu yetərsiz anlama isə həyatın kodu – Dezoksiribonuklein turşusu (DNT) kəşf edildikdən sonra tamamilə dəyişdi. DNT yer üzərindəki canlı hər şeyin böyüməsinə, inkişafına, fəaliyyətinə və çoxalmasına yön verən kompleks bir molekuldur. Bütün bu saydığımız fəaliyyətləri yerinə yetirmək üçün lazım olan informasiya molekulun tərkibinə kodlanmışdır. DNT-nin tərkibində olan dörd nukleotid bir-birləri ilə qoşalaşır və təlimat daşıyan kod əmələ gətirirlər. Bütün bunları bildikdən sonra geriyə qalan tək şey kodu dəyişdirməkdir və siz o kodu daşıyan canlını dəyişdirmiş olacaqsınız.

DNT kəşf edildikdən qısa bir müddət sonra insanlar artıq onun üzərində dəyişiklik eləməyə başladılar. 1960-ci illərdə alimlər bitkilərdə genetik mutasiya üçün onları yüksək radiasiyaya məruz qoymağa başladılar. Bunu etməklərinin arxasında yatan əsas fikir isə təsadüfən insanlara yararlı ola biləcək bitki yaratma ehtimalı idi ki, bu çox məntiqsiz idi. Amma işə yarayan nəticələr də əldə edildi. 70-ci illərdə alimlər genetik modifikasiya və araşdırma üçün DNT parçalarını  bakteriyalara, bitkilərə və heyvanlara daxil etməyə başladılar. Əldə olunan nəticələr elmi araşdırmalarda, tibdə, kənd təsərrüfatında istifadə edilməyə başlandı. 1974-cü ildə isə ilk genetik modifikasıya edilmiş heyvan dünyaya gəldi. Bu hamının bildiyi “laboratoriya siçanı”dır. Son yarım əsrdə elmin hər sahəsində istifadə edilən “laboratoriya siçanları” milyonlarla insanın həyatlarını qurtardılar. 80-ci illərdə isə artıq genetika mühəndisliyi özünün ilk qazancını əldə etməyə başladı. Ananda Çakrabarti 1981-ci ildə nefti absorbsiya edə bilən genetik modifikasiya edilmiş bakteriyalar üçün patent haqqını əldə etdi. Günümüzdə isə genetika mühəndisliyi sayəsində həyat qurtarıcı laxtalanma faktorları, böyümə hormonları və insulin kimi həyat qurtaran bir çox kimyəvi maddə istehsal edilir.

Genetik modifikasıya edilmiş ilk bitki olan pomidor 1994-cü ildə market rəflərində öz yerini almağa başladı.  Çürümə fermentini basqılayan genin aktiv edilməsi ilə əldə edilən bu pomidor ləzzətini uzun müddət qoruya bilirdi və uzun müddətli rəf həyatı ilə biznes üçün çox daha sərfəli hala gəldi. 1990-cı illərdə eyni zamanda insan üzərində aparılan genetik modifikasıyada da qısa bir sıçrayış yaşadı. Sonsuz olan qadınlara başqa bir qadından alınan yumurta embriyosu daxil edilərək 3 insanın genetik kodunu daşıyan uşaqlar dünyaya gəldi. Bu gün isə artıq super-əzələli donuzlar, tez böyüyən qızılbalıq, tüksüz toyuq və hətta şəffaf qurbağalar belə yetişdirə bilirik. Hətta artıq marketlərdə qiyməti 20 manat olan, qaranlıqda parlayan, floresan zebra balıqları (Danio rerio) belə yetişdirilir.

Bütün bu əldə edilən nəticələrə baxmayaraq genetika mühəndisliyi son zamanlara qədər çox bahalı, mürəkkəb və çox zaman alan bir sahə idi. Genetika mühəndisliyində inqilab yaradan yeni texnologiya CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – Sabit aralıqlarla bölünmüş qısa palindromik təkrar çoxluqları)  bütün bu çətinliklərə son qoydu. CRISPR sayəsində genetika mühəndisliyinin xərci 99% azaldı, illərlə vaxt alan genetik modifikasıyalar artıq bir neçə gün və həftə içində nəticə verməyə başladı və hətta CRISPR sayəsində artıq balaca bir laboratoriyası olan insan belə genetika mühəndisliyi ilə məşğul ola biləcək. CRISPR insanlıq tarixini dəyişdirəcək bir potensiala sahibdi. Bəs bu texnologiya necə yarandi və necə işləyir?

Dünyanın ən qədim müharibəsi

Bakteriyalar və viruslar yer üzərində həyatın ilk toxumunun cücərməsindən etibarən savaşırlar. Bakteriofaqlar hər gün bakteriyaları ovlayır. Dənizlərdə hər gün yaranan bakteriaların 40%-i faqlar tərəfindən məhv edilir. Faqlar genetik kodlarını bakteriyalara daxil edərək onları daxildən ələ keçirir və onları faqların istehsal fabrikası kimi istifadə edir. Bakteriyalar faqlara qarşı mübarizə etməyə çalışsalar da yetərsiz müdafiə sistemləri olduğundan çox vaxt mübarizəni uduzurlar.

Amma bəzən elə olur ki, bakteriya mübarizədən qalib ayrılır. Mübarizədən qalib ayrılmaq üçün onlar ən effektiv antivirus sistemlərini işə salırlar. Onlar virusun kodunu öz DNT arxivlərinə kopyalayır və CRISPR adı verilən DNT arxivlərində stoklayırlar. Virus yenidən hücuma keçdiyində onlar arxivlədikləri DNT kodundan tez bir şəkildə RNT (riboksinuklein turşusu) kopyası yaradır və gizli silahları olan CAS9 zülalını işə salırlar. CAS9 zülalı virusun genetik kodunun hər bir parçasını analiz edir və DNT arxivində stoklanmış eyni virus kodunu tapır. 100 faizlik, uyğun kod tapıldıqdan sonra protein virusun DNT kodunu kəsir və onu bakteriya üçün təhlükəsizləşdirir. Bu prossesdə ən əhəmiyyətli hissə CAS9 zülalının sanki bir DNT cərrahı kimi fəaliyyət göstərməsidir.

İnqilab isə alimlərin CRISPR-ın proqramlana bilən olduğunu kəşf etməsi ilə başladı. Siz sadəcə modifikasiya etmək istədiyiniz genetik kodun (DNT) kopyasını götürürsünüz və onu canlı bir hüceyrənin tərkibinə yerləşdirirsiniz. Əgər genetika mühəndisliyinin köhnə üsulları əllə istifadə edilən kağız xəritə idisə, CRISPR artı bir GPS sistemidir. CRİSPR-ın dəqiq, ucuz və sadə olmasından əlavə bu texnologiya eyni zamanda canlı hüceyrələri redaktə eləməyə, genleri passiv və ya aktiv hala salmağa və genetik koddakı müəyyən bir sətri ayrılıqda analiz etməyə imkan verir. CRISPR mikroorqanizmlərdən tutmuş bitkilərə, heyvanla və hətta insanlara qədər bütün canlı növlərində işə yarayan nəticələr verir. CRISPR inqilabı bir texnologiya olmasına baxmayaraq hələ ki ilk kompyuterlərin olduğu kimidir. Əlbəttə ki, necə günümüzdə artıq evlərə daxil olan super kompyuterlər var, CRISPR də gələcəkdə çox daha mükəmməl bir hala gətiriləcəkdir.

Xəstəlikləri məhv edə bilərikmi?

2015-ci ildə laboratoriya şəraitində aparılan təcrübələrdə QİÇS virusuna yoluxmuş bəzi xəstələrdə CRISPR sayəsində bəzi hüceyrələri sağaldaraq nzəriyyədə olduğu kimi real həyatda da bunu etməyin mümkün olduğunu sübut elədilər. Sadəcə bir il sonra aparılan daha böyük təcrübədə, tamamilə QİÇS virusuna yoluxmuş siçanların quyruqlarına inyeksiya edilən CRISPR sayəsində siçan bədənindəki virusun 50%-i təmizlədilər. Bəlkə də önümüzdəki on illikdə artıq QİÇS virusu və onun kimi insan bədəninə zərərli bir çox virus CRISPR sayəsində tarixə qarışacaq.

CRISPR bəlkə də insanlığın ən böyük düşməni olan xərçəng xəstəliyini də müalicə edə biləcək. İnsan bədənində ömrünü sona çatdırmış hüceyrələr ölmür və durmadan özünü çoxaldır. İmmun sistemindən gizlənən bu hüceyrələr isə insan bədənində növ-növ xərçəng xəstəliklərinin yaranmasına səbəb olur. CRISPR bizə immun sistemimizi daha da inkişaf etdirməyə, onları daha yaxşı xərçəng ovçularına çevirməyə imkan verir. Bəlkə də vaxt gələcək xərçəng xəstəliyindən qurtulmaq sadəcə laboratoriyada genetik modifikasiya edilmiş öz hüceyrələrinizin sizə yenidən vurulması ilə 2-3 iynəyə mümkün olacaq. 2016-cı ildə ABŞ-da CRİSPR-ın xərçəng xəstəliyinin müalicəsi üçün insanlar üzərində sınaqdan keçirilməsinə icazə verildi. Sadəcə bir ay sonra 2016-cı ilin avqust ayında Çinli genetika mühəndisləri CRISPR sayəsində ağ ciyər xərçəngini müalicə edə bildiklərini açıqladılar.

Bütün bunlarda əlavə bəlkə də CRISPR DNT kodundakı sadəcə bir hərfin və ya sətirin xətalı olmasından yaranan 3000-ə yaxın genetik xəstəlikdən insanlığı qurtarmaq üçün ən güclü vasitə olacaqdır. Genetika mühəndisləri artıq CAS9 zülanının modifikasıya edilmiş ikinci nəsili üzərində işləyirlər. CAS9 artıq insan DNT-sindəki zərər görmüş tək kodu dəyişdirərək genetik xəstəliyi aradan götürə biləcək. On və ya iyirmi il sonra genetik xəstəliklərdən qurtulmaq üçün artıq bir ümid var.

Əldə edilən bütün nailiyyətlərə baxmayaraq ixtira edilən bütün bu elmi nailiyyətlərin tək bir mənfi cəhəti var: sperma və ya yumurtalığa tətbiq etmədiyiniz müddətcə tətbiq edilən bütün tibbi müalicələr fərdə tətbiq edilir və o fərdin ölümü ilə sona çatır. Ancaq CRISPR sayəsində yeni bir modifikasiya edilmiş insan nəsli yarana bilər. CRISPR insan genini dönüşü olmaz bir şəkildə dəyişdirə bilər.

Dizayn edilmiş uşaqlar

İnsan genetikasının dəyişdirilməsi artıq mövcuddur. Texnologiya hələ özünün iməkləmə dövrünü yaşasa da Çinli elm adamları 2015 və 2016-cı illərdə iki böyük təcrübə aparmış və ikinci dəfədə genetik modifikasiyaya nail olmuşlar. Bizim insanın genetik dəyişdirilməsina hansı etik dəyərlərdən baxmağımızdan asılı olmayaraq, əvvəl axır bu, bizə də təsir edəcək. Genetik modifikasiyaya məruz qalmış insanlar öz genetik mirasların övladlarına ötürəcəklər. Beləcə yavaş-yavaş insan gen hovuzu dəyişikliyə məruz qalmağa başlayacaq.

Genetik modifikasiyalar yavaş bir sürətlə başlayacaq. İlk əvvəl sadəcə ölümcül genetik xəstəiklərdən qurtulmaq üçün insanlar genetik modifikasiyanı qəbul edəcəklər. Bir yerdən sonra isə artıq uşaqlarını modifikasiya etdirməyən valideyinlər qınanana bilinəcək, çünkü uşağın xəstəliklə doğulmasına icazə vermənin etik olub-olmayacağı mübahisələri edilə biləcək. Yenə də bizim nə qədər qarşı olmağımızdan asılı olmayaraq ilk genetik modifikasıya edilmiş uşağın doğulduğu andan etibarən artıq qapı bir daha bağlanmamaq şərti genetik modifikasiya üçün açılmış olacaq. Bir müddət sonra isə artıq insanlar əgər Alsheymer xəstəliyini müalicə edə biliriksə nəyə görə uşağa mükəmməl metabolizma verməyək? Yaxşı görmə qabiliyyəti, uca boy, əzələli bədən, bol saç və ya yüksək zəka qabiliyyətindən uşağı niyə məhrum edək? Böyük dəyişikliklər ayrı-ayrı fərdlərin kiçik qərarları ilə yaranır. Eləcə də genetik modifikasiya və gen hovuzumuzun mükəmməlləşdirilməsi ayrı-ayrı fərdlərin verəcəyi rasional qərarlar ilə əmələ gələcəkdir.

CRISPR eyni zamanda insanlığın yüz illərdir, çarə aradığı yaşlanma probleminə də bir çarə tapa bilər. Statistikaya görə bugün ölən 150000 insanın 2/3-i yaşlılıq səbəbi ilə ölür. Son araşdırmalar göstərir ki, yaşlanma illər keçdikcə yavaşlayan bədənimizin zərər görmüş hüceyrələrin təmirini tam edə bilmədiyindən yaranır. Eyni zamanda yaşlanmaya səbəb olan müəyyən genlər də var. Bəlkə biz ölümün qarşısını ala bilmərik, ancaq yaşlanmanı yavaşlada bilərik. Təbiətdən də görürük ki, bəzi canlılar demək olar ki, yaşlanmır. Yüz illər boyunca yaşayırlar. Bəlkə də biz onlardan bir neçə gen özümüzə götürə bilərik. Bəzi alimlər fikrincə, bəlkə də biz ölümün qarşısını ala bilməyəcəyik ,ancaq biz ölümü bacardığımız qədər gecikdirə biləcəyik. 70-80 yaşında deyil 2-3 min yaşında öləcəyik. Bu mövzudakı araşdırmalar hələ iməkləmə dövrlərini yaşayır və bir çox alim uzun həyat mövzusuna skeptik yanaşsa da, lazım olan bir milyonerin bu mövzudakı araşdırmalara maddi dəstək göstərməsidir.

Daha böyük pəncərədən baxsaq, biz genetik modifikasiya və CRISPR sayəsində bir çox problemləri aradan qaldıra biləcəyik. Genetik və sonradan qazanılmış xəstəliklər, yüksək enerjili qidalara həssas bədənlər, zəif immun sistemli bədənlər, yaşlılıq kimi bir çox problemləri həll edə bilərik. Hətta daha da iləri getsək, insanlığın gələcəkdə yaşamağı üçün düşünülən fərqli planetlər və kosmosda yaşaya bilməsi üçün genetik modifikasiyası belə mümkün ola bilər.

Genetik modifikasiyaya bir az da şübhə ilə yanaşma

Nə qədər gözəl xəyallar qursaq da bizi gözləyən bəzi texnoloji və etik problemlər var. Mükəmməl insanlardan ibarət dünya yaratmaq və bu dünyada nəyin sağlam olub-olmadığına hələ sperma səviyyəsində qərar vermək və dəyişikliklər etmək bəzilərinə etik cəhətdən yanlış gələ bilər və oxuduğu bu xəbərlər onu narahat edə bilər. Ancaq fakt budur ki, uşaq hələ doğulmadan selektiv doğumlarla insan nəslinin dəyişdirilməsi indi də mövcuddur. Avropada ana bətnində müəyyən edilən Daun sendromlu hamiləliklərin abort etdirilməsinin statistikası 90%-dir. Abort tamamilə fərdi bir seçim olsa da gerçək olan tibbi təxminləri nəzərə alaraq insan nəslinin seleksiyası bütün cəmiyyətə təsir edir və selektiv insan doğumlarına səbəb olaraq insan genetik hovuzunu yenidən şəkilləndirir.

CRISPR nə qədər də inqilabi bir texnologiya olsa da bu texnologiya hələ özünün iməkləmə dövrünü tamamlamayıb. Texnologiyanı istifadə edərək genetik dəyişiklik etsək də eyni zamanda genetik pozulmaya da səbəbiyət verə bilərik. Bəlkə ölümcül xəstəliyi aradan qaldıra bilərik, ancaq istənməyən naməlum dəyişikliklərə səbəb ola bilərik.

Biz nə qədər CRISPR texnologiyasının gözəl bir dünya yarada biləcəyini düşünsək də bu texnologiyanın yanlış əllərdə fərqli məqsədlər üçün istifadəsi də mümkündür. Şimalı Korey kimi bir mükəmməl super-əsgər yaradılması mümkün ola bilər. Nəzəriyyədə bu mümkündür. Belə ssenarilər çox uzaq ehtimal osa da yenə də mümkündür. Bunu deməyə əsas səbəb də CRISPR  texnologiyası iməkləmə ərəfəsində olmağına baxmayaraq artıq bu deyilənlərin mümkün ola bilməsidir. Texnologiyanın gələcəyində qorxaraq qadağan da edə bilərik, ancaq belə bir münasibət texnologiyanın səhv əllərə düşməyəcəyini təmin eləmir. İnkişafa yön vermək mümkün deyil. Genetik modifikasiya sadəcə idarə altında tutularaq etibarlı əllərdə sərbəst bir şəkildə inkişaf etdirilməlidir. Qadağalar heç bir zaman işə yaramamışdır.

Nəticə

Bəlkə də bir çoxlarınız bu yazını oxuyub narahat olacaqsınız. Gələcəyinizdən qayğı duyacaqsınız. Bəli, texnologiya bəzi zamanlar insanı qorxudur, ancaq biz nə etsək də gələcəkdən və gələcəyin gətirdiyi yeniliklərdən qaça bilmirik. Ən yaxşısı bu yeniliklərə ayaq uydurmaqdır. Bəlkə də CRISPR  texnologiyası bizə kainatın yüksək zəkalı tək növünü yaratmağa imkan verəcəkdir. Kainatın gələcəkdə önümüzə çıxaracaq bir çox çətinliyindən qurtulmaq üçün lazım olan zəka bu şəkildə ortaya çıxacaqdır. Bəlkə də yüz illərlə hesablanan bir ömrə sahib olub modifikasiya edilmiş bədənlərimizlə kainatı fəth etməmiz daha mümkün olacaqdır. Bu mövzuya gələndə dar düşünmək heç cür mümkün olmur. Genetik modifikasiya ilə əlaqəli etik düşüncələriniz nə qədər qarşı olsa da gələcək yaxınlaşır. Keçmişin elmi fantastikasının bugünün reallığı olduğu kimi indinin elmi fantastikası da gələcəyin reallığı olacaqdır.

Əgər məqalələrimizdə qrammatik və orfoqrafik xətalar varsa, lütfən, xətalı qismi işarələyib Ctrl+Enter klaviş kombinasiyasından istifadə edərək bizə bildirin.

Daha çoxu

Ilkin Jafarov

Yaşıl Elm platformasının qurucusu və baş redaktoruyam. “Eastern Mediterranean University”də Sənaye Mühəndisliyi üzrə ikinci təhsilini alıram.

Bənzər yazılar

Rəy yazın

Bunlara da nəzər salın

Close
Close
%d bloqqer bunu bəyənir:

Yazı xətası

Qeydiniz redaktora göndəriləcək: