Evcil Hayvanlarını Klonlayan İnsanlar

Çift köpeklerden modern mamutlara kadar, koyun Dolly’nin ilk deneme adımlarını atmasından bu yana klonlama uzun bir yol kat etti.

Temmuz 1996’da, tüm endüstrilere ilham verecek, bilim adamlarına nesli tükenmekte olan türlere yardım etmenin yeni bir yolunu sağlayacak ve tıp bilimini o zamanlar zar zor akla gelebilecek şekillerde değiştirecek bir koyun doğdu. Ama bu sıradan bir koyun değildi. Dünyaya girişi çığır açıcıydı. İskoçya’daki Roslin Enstitüsü tarafından yürütülen bir deneyin parçası olarak başka bir koyunun meme bezinden alınan hücreler kullanılarak klonlandı ve şarkıcı Dolly Parton’dan esinlenilerek ona Dolly adı verildi.

Bu noktada bilim adamları,1950’lerden beri, İngiliz biyolog John Gurdon’un Afrika pençeli kurbağalarını klonlamanın bir yolunu bulduktan sonra bir canlının genetik olarak birebir kopyasını yaratma süreci olan klonlamaya ağırlık verdiler. Birçok denemeye rağmen, daha büyük memelilerde bu başarıyı tekrarlamanın zor ve neredeyse imkansız bir görev olduğu kanıtlandı.

Ancak birçok bilimsel buluş gibi, Dolly’yi üreten deney de şans eseriydi. Roslin Enstitüsü bilim adamları, nükleer transfer adı verilen karmaşık bir süreç kullanarak bir koyunu klonlamaya çalışıyorlardı. Elektrik kullanarak meme bezi hücresinin çekirdeğini ikinci bir koyundan alınan yumurta hücresine aktardılar. Bu yumurta hücresi artık Dolly’nin annesinden gelen tüm DNA’yı içeriyordu ve laboratuvarda büyüyüp embriyo haline geldi. O zamanlar kimse yetişkin bir hücreden alınan DNA’nın yeni bir embriyoya yol açabileceğini düşünmemişti. Deneyin tamamı, Roslin Enstitüsü ekibi embriyonik hücreler kullanarak gerçekleştirmeden önce, teknoloji için bir test çalışması olmayı amaçlamıştı.

Londra’daki Francis Crick Enstitüsü’nde Kök Hücre Biyolojisi ve Gelişimsel Genetik Laboratuvarı’na başkanlık eden Robin Lovell, “Koyun Dolly’nin klonlanması, dünyaya yetişkin bir hücrenin çekirdeğindeki tüm DNA’yı yeniden programlamanın mümkün olduğunu gösterdi, böylece yeniden embriyonik bir hücre gibi davranmaya başladı ve yeni bir hayvana yol açtı” diyor. Beklenmedik bir şekilde bir embriyo yarattıktan sonra, Roslin Enstitüsü bilim adamları onu üçüncü bir koyunun içine yerleştirdi ve sonunda Dolly’yi doğurdu, bu da kamuoyunun ve dünya medyasının çoğunun şaşkınlığına neden oldu.

Ancak dünyanın diğer tarafında, bir Japon kök hücre biyoloğu İskoçya’daki olayları büyük bir ilgiyle izliyordu. Yamanaka, bilim adamlarının bir koyunu klonlamayı başardığını okuduğunda, kendisini Osaka City Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde sıkıcı bir işin içinde bulmuş ve zamanının çoğunu farelere bakarak geçirmişti. Yetişkin bir hücrenin bu şekilde yeniden programlanabileceği gerçeğinden büyülenmişti ve transkripsiyon faktörlerinin (DNA’ya bağlanan ve belirli genleri açıp kapatan proteinler) eklenmesinin herhangi bir yetişkin hücreyi embriyonik benzeri bir duruma yeniden programlayıp programlayamayacağını merak etmeye başladı.

On yıllık bir çalışmanın ardından Yamanaka, önce farelerde, sonra da insan hücrelerinde hedefine ulaştı. Onun teknolojisi, deri veya kan hücrelerinin, dört transkripsiyon faktörünün bir kokteyli ekleyerek, vücuttaki herhangi bir hücre tipine dönüştürülebilecekleri anlamına gelen, Pluripoten bir duruma yeniden programlanmasına izin verdi. Öyle bir atılım olarak kabul edildi ki Yamanaka daha sonra 2012 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü’ne layık görüldü .

Yamanaka’nın başarısının bu kadar dikkat çekmesinin nedeni, bilim adamlarının hastalardan bir kan örneği almasına ve laboratuvarda kendi vücutlarındaki hücrelerle aynı şekilde davranan organoidler oluşturmasına izin vermesidir. Bunlar yeni ilaçları, aşıları test etmek veya insani gelişmeyle ilgili bazı temel süreçleri anlamak için kullanılabilir.

Bilim adamları, genetik hastalıkları olan hastalar için potansiyel tıbbi uygulamalar konusunda da heyecanlılar. Lovell-Badge, “Potansiyel olarak bir hastadan hücre almanıza, belki bir genetik kusuru düzeltmenize ve daha sonra bu hücreleri o hastadaki hasarlı dokuyu onarmak için kullanmanıza izin verir” diyor. Yani bu açıkçası gerçekten önemli bir bulguydu.

Bilim adamları, nadir mitokondriyal hastalıkları olan kadınların bozukluğu çocuklarına geçirmesini önlemeye yardımcı olmak için Dolly’nin klonlanmasında yer alan bazı adımları kullandılar. Annenin yumurtalarının çekirdeği başka bir kadının sağlıklı yumurta hücresine aktarılarak hasarlı mitokondrilerin çoğu veya tamamı geride bırakılabilir. Tekniğe o zamandan beri “üç ebeveynli bebek” adı verildi.

Evcil hayvanları klonlamak

Dolly’yi yaratan bilim adamları için çalışmalarının en yakın mirası, araştırma merkezlerinin hayatta kalmasıydı. 1996 yılında Roslin Enstitüsü güvencesiz bir mali durumdaydı ve hükümet kesintileriyle karşı karşıyaydı. Dolly bir can simidi olduğunu kanıtladı. Bunu izleyen bilim ve medya furyası, 1998’de klonlama teknolojisine yönelik fikri mülkiyeti satın alan ve enstitünün yeni fonlar elde edene kadar ayakta kalması için yeterli parayı sağlayan Teksas merkezli ViaGen şirketinin dikkatini çekti.

Başlangıçta şirketin ana amacı, özellikle boğalar gibi yüksek değerli çiftlik hayvanları için günümüzde hala devam eden bir süreç olan hayvan yetiştiriciliğini geliştirmek için klonlamayı kullanmaktı. Klonlama ayrıca normal üremenin genetik piyangosunu atlamak ve laboratuvarda yapılan, istenen genetik değişiklikleri nesilden nesle aktarmak için kullanılır. Bazı araştırmacılar, tüberküloz ve salmonelloz gibi bakteriyel enfeksiyonlar gibi bazı yaygın hastalıklara dirençli hayvanlar yaratmak için klonlama ve genom düzenlemeyi birleştirmeyi de düşünüyorlar. Bununla birlikte, son altı yılda yeni bir endüstri ortaya çıktı – evcil hayvan klonlama.

2015 yılında ViaGen, sevgili kedi veya köpeklerini klonlamak isteyen evcil hayvan sahiplerine hizmetlerini sunmaya başladı. Şirket bir kediyi klonlamak için 35.000 $ ve bir köpek için 50.000 $ alıyor. Ancak talep var. ViaGen, şu ana kadar klonladıkları evcil hayvan sayısını tam olarak açıklamasa da, ViaGen müşteri hizmetleri yöneticisi Melain Rodriguez, rakamın yüzlerce olduğunu söyledi.

Rodriguez, “Buna ilk başladığımızdan beri çok büyüdü ve her yıl daha fazla evcil hayvanı klonluyoruz” diyor.

“Her hafta yavrularımız doğuyor. Çok fazla reklam yapmıyoruz, çoğu ağızdan ağıza yayılıyor.”

Rodriguez, söz konusu finansal harcamalar nedeniyle, şirketin müşterilerinin %90’ının, daha sonraki bir tarihte klonlamayı göze almaları durumunda, evcil hayvanlarının hücrelerinin korunmasını tercih ettiğini açıklıyor. Yüksek maliyetler, klonlamanın hala inanılmaz derecede karmaşık olmasından kaynaklanmaktadır. Tüm süreç köpekler için sekiz ay ve kediler için bir yıl sürmektedir.

“İnsanlar bana soruyor, ‘Neden bu kadar pahalı?’ ve onlara süreçte çok karmaşık adım olduğunu söylüyorum, diyor Rodriguez. “Bu, evcil hayvan müşterileri için kesinlikle duygusal bir neden. Evcil hayvanla aralarındaki güçlü duygusal bağı sürdürebilmek istiyorlar.”

Endüstri o zamandan beri dünyanın başka yerlerinde de genişledi. Güney Kore’deki Sooam Biotech, Çin’deki Sinogene’in yanı sıra köpek klonlama hizmetleri sunuyor. Bununla birlikte, birçok bilim adamı bununla ilgili epey rahatsız durumda. Lovell Badge, tüm canlıların hem genlerin hem de çevrelerinin bir ürünü olması nedeniyle ortaya çıkan hayvanların genetik olarak aynı olacağı, aynı davranışsal özelliklere ve kişiliklere sahip olmayacakları için evcil hayvan klonlamasının hiçbir gerekçesi olmadığını savunuyor.

Harvard Tıp Okulu’nda genetik profesörü olan George Church, “İnsanlar kendilerini tanıyan ve belirli numaralar bilen evcil hayvanlarını gerçekten istiyor” diyor. “Bu anlamda, insanların kederinden biraz faydalanılıyor.”

Nesli tükenen türlerin yeniden canlandırılması

Dolly’nin klonlanmasını takip eden yıllarda temel soru, bilim insanlarının teknolojiyi insanlara ve bunun yol açacağı birçok ahlaki ve etik meseleye genişletip genişletemeyeceğiydi.

Ancak 2013’te bir insan embriyosu başarılı bir şekilde klonlanırken, olası halk tepkisi nedeniyle tam bir insan yaratma süreci hiçbir zaman denenmedi. Çinli bilim adamları, ilk primatları Ocak 2018’de, uzun kuyruklu makiler Zhong Zhong ve Hua Hua’yı klonladılar ancak şu anda bu çalışmanın başka primat türlerinde devam edeceğine dair bir öneri bulunmamakta. Bunun yerine, çoğu fon, nesli tükenme eşiğinde olan hayvanları diriltmek için klonlamayı kullanmaya adandı. Hem dev pandayı hem de gezegende sadece iki hayvanın kaldığı bir tür olan kuzey beyaz gergedanı klonlamak için çabalar devam ederken, ViaGen son iki yılda kara ayaklı gelincik ve Przewalski’nin atını klonladı.

Church, en son 4000 yıl önce yaşamış bir tür olan yünlü mamutu canlandırma arayışı olan en iddialı projeye öncülük ediyor. Colossal, Asya fillerinden deri hücreleri alarak ve onları mamut DNA’sıyla yeniden programlamak için klonlama teknolojisini kullanarak bir fil-mamut melezi yaratmayı içerecek olan fikri desteklemek için şimdiden 11 milyon sterlin(14,5 milyon dolar) topladı.

İndüklenmiş pluripotent kök hücreler, kök hücrelere dönüştürülmüş sıradan hücreler, insan klonlamasında uygulamalara sahip olabilir.

Church, onu daha çok kuzeydeki tundrayı canlandırmaya yardımcı olabilecek bir “Arktik fili” olarak tanımlıyor. “Modern filler ve mamutların en iyi özelliklerinden bazılarına sahip olan bir Kuzey Kutbu fili yaratmak isteyebileceğimize dair çok iyi bir neden bulabilirim” diyor. Ancak bir takım zorluklar var. Proje, Asya fili deri hücrelerinin mamut genlerini taşıyabilmeleri için düzenlemeyi ve ortaya çıkan embriyoyu taşıyacak ve doğuracak vekil bir fil anne bulmayı içerecektir. “Doğumdan sonra ne olur? Dişi fil, ‘Dünyada ne ürettim?’ diye mi düşünecek? Mamut bebek bir fil ile nasıl etkileşime girecek?”

Gelecek

Klonlamanın önümüzdeki on yıllarda daha ciddi uygulamaları da olabilir.

Ocak ayında, Maryland Üniversitesi Tıp Fakültesi’ndeki cerrahlar, ölümcül kalp hastalığı olan bir adama domuz kalbi naklettiler. Hasta ne yazık ki sadece iki ay daha hayatta kalırken, dünyadaki organ nakli eksikliğini çözmenin potansiyel bir yolu olarak algılayan dünya çapındaki doktorların dikkatini çekti.

Almanya’da -Avrupa’daki en düşük organ bağış oranlarından birine sahip bir ülke- Münih’teki Yenilikçi Tıbbi Modeller Merkezi başkanı Eckhard Wolf, genetik olarak özdeş bir dizi domuzu klonlamaya ve üretmeye çalışıyor. Buradaki fikir, organların kolayca toplanabileceği ve insanlara ksenotransplantasyon için kullanılabilecek uygun bir popülasyona sahip olmaktır. Organ Nakli Vakfı’na göre, şu anda Almanya’da organ yetmezliği teşhisi konan ve başka tedavi seçenekleri olmayan yaklaşık 8500 kişi var.

Wolf, sert önlemlere ihtiyaç olduğunu söylüyor. “Durum çok acil” diyor. “Örneğin, bir kalp için aktif bekleme listesinde bulunan hastaların sadece yarısı bir nakil alabilir. Domuzların donör olarak bir takım avantajları vardır, çünkü organların büyüklüğü ve işlevi insanlar için nispeten uygundur. Domuzlarda iyi yerleşmiştir ve domuzların kullanımı insan olmayan primatlardan daha etik olarak kabul edilir. Wolf, bir nesil domuz embriyo klonu yaratmadan önce, organ reddi ve enfeksiyon riskini en aza indirmeye çalışmak için laboratuvar koşullarında hücreler üzerinde bir dizi genetik ince ayar yapmak için klonlamayı kullanmayı hedefliyor. Her şey yolunda giderse, üç yıl içinde klinik deneylere başlamayı planlıyor.

Ancak, herkes hayvanların nakil amacıyla kullanılması konusunda o kadar olumlu değil. Almanya’daki hayvan hakları aktivistleri, bunun domuzları esasen organ fabrikaları statüsüne indirdiğini iddia ederken, Almanya Hayvan Refahı Derneği projeyi etik açıdan sorgulanabilir olarak nitelendirdi.

Dünyanın hayal gücünü ele geçiren deneyden 25 yıldan fazla bir süre sonra klonlama, Dolly’nin doğduğu zamanki kadar alakalı ve tartışmalı bir konu.

Editör: Astropower – 15.07.2022