By Üsküdar Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Arş. Gör. Ayşegül Yanık, 25 Nisan Dünya DNA Günü kapsamında DNA hasarı, tamiratı ve genetik seviyede tedavi teknikleri hakkında kıymetli bilgiler paylaştı.
DNA’mız çevresel sebeplerden ziyan görebiliyor
DNA’nın, genetik bilgiyi taşıyan bedenimizdeki en değerli moleküllerden biri olduğunu kaydeden Arş. Gör. Ayşegül Yanık, “Ancak her vakit stabil değildir. Çevresel sebeplerden ve bedenimizde yahut hücrelerimizde gerçekleşen doğal olaylar sonucunda ziyan görebilir. DNA’ya ziyan veren etmenler ortasında radyasyon (UV, X-ışınları, gama ışınları), sigara dumanı, toksik kimyasallar, çevresel toksinler, hava kirliliği ve viral enfeksiyonlar yer alır. Bu etkenler, DNA’nın yapısında kırılmalara yol açabilir ve genetik bilgiyi oluşturan baz yapılarında değişikliklere neden olabilir. Bunun dışında kimi virüsler DNA’mıza bağlanır ve bizim genetik yapımızı bozabilir. Bu durum hücrelerin denetimsiz çoğalmasına neden olabilir. Bedenimizde gerçekleşen metabolizma olaylarının sonucu olarak oluşan kimi hususlar, DNA’nın kendini kopyalaması sırasında meydana gelebilen yanlışlar tekrar DNA’nın yapısını bozabilir. Bu yanlışlar çoğunlukla bedenimiz tarafından onarılırlar.” dedi.
Hücrelerimizde doğal olarak gerçekleşen DNA tamir sistemleri nasıl işliyor?
Hücreler genetik bilginin yanlışsız halde saklanması, korunması ve jenerasyondan kuşakla aktarılmasının sağlanması istikametinde programlandığını lisana getiren Yanık, “Bu sebeple hücrelerimizde, DNA’daki hasarları tanıyıp düzeltebilecek epey gelişmiş tamir sistemleri bulunur. Bu resen var olan doğal bir süreçtir. Bu sayede genetik bilgi korunur ve hücreler sağlıklı bir halde ömürlerini sürdürürler. Hücre, DNA üzerindeki yapısal bozuklukları özel proteinlerle tanır. DNA’daki bozulmuş olan kısım, özel enzimler tarafından kesilip çıkarılır. Boş kalan bölge için sağlam olan DNA şablonu kullanılarak yine bir modül sentezlenir ve sentezlenen kesim eski DNA’ya tekrar hücrede yer alan enzimler tarafından bağlanarak zincirin tamamlanması sağlanır.” diye konuştu.
Onarılmayan DNA ne üzere sıkıntılara yol açıyor?
DNA’da meydana gelen hasarların düzgün bir halde onarılamadığı taktirde hücrelerde kalıcı mutasyonlar oluştuğunu da belirten Yanık, “Bu mutasyonlar, DNA’nın rastgele bir yerinde oluşabileceği üzere, hücrenin büyümesinden, çoğalmasından ve hücre mevtini denetiminden sorumlu genlerde de olabilir. Bu durum hücrelerin denetimsiz çoğalmasına neden olursa kanser riski artar. Örneğin, BRCA1 ve BRCA2 üzere genler bozulduğunda göğüs ve yumurtalık kanseri riski artar. DNA tamiratı yetersiz olursa hudut hücrelerinde fonksiyon bozukluğu ve hücre mevti gelişebilir. Bu durum nörolojik hastalıklara neden olabilir. DNA tamiri ayrıyeten bağışıklık hücrelerinin gelişimi sırasında kıymetlidir. Bozukluklar immün yetmezliklere yol açabilir. Ayrıyeten hücrelerde vakitle DNA hasarı birikir. Bu durum doku yenilenmesini yavaşlatır, böylelikle yaşlanma belirtileri artar.” tabirinde bulundu.
CRISPR teknolojisi ile DNA’ya müdahale…
DNA tamiratı yahut güzelleştirmesi kavramının DNA’daki yanlışların giderilmesi yahut genetik mutasyonların düzeltilmesi manasına geldiğini söyleyen Arş. Gör. Ayşegül Yanık, şöyle devam etti:
“Doğal tamirat süreçlerini desteklemek ya da direkt genetik düzeltmeler yaparak hastalıkları tedavi etmeyi hedefler. DNA tamiratı yahut güzelleştirmesi DNA tamir enzimlerini aktive eden ilaçlarla ya da direkt genetik müdahalelerle gerçekleşir. DNA’daki mutasyonları direkt düzelten usuller gen tedavisi ya da gen düzenleme teknolojileri içeren genetik mühendisliği yollarıyla yapılır (CRISPR ile bozuk bir geni kesip sağlıklısını eklemek). CRISPR-Cas9, son yıllarda geliştirilen en güçlü gen düzenleme araçlarından biridir. Bu teknoloji sayesinde muhakkak bir gen hedeflenerek kesilip çıkarılabilir, sağlıklı bir gen eklenebilir ya da genin işleyişi modifiye edilebilir.”
Hangi hastalıklar için umut vadediyor?
DNA güzelleştirme yaklaşımlarının, genetik seviyede sıkıntılara direkt müdahale edebildiği için, bilhassa genetik temelli hastalıklar için epeyce değerli olduğunu lisana getiren Yanık, “DNA tamiratına yönelik tedavi yaklaşımları; orak hücre anemisi, kistik fibrozis, Duchenne kas distrofisi üzere genetik hastalıklar, Spinal Müsküler Atrofi (SMA) üzere ender genetik hastalıklar, Alzheimer üzere yaşlanmaya bağlı hastalıklar; SCID (Severe Combined Immunodeficiency) üzere bağışıklık sistemi hastalıkları ve birtakım kanser hastalıkları için CRISPR ve gen tedavisi umut vadetmektedir.” dedi.
İlaçlar ve gen tedavileri hangi evrede?
Günümüzde kimi DNA tamirat düzeneklerini hedefleyen ilaçların klinik kullanımda olduğunu da söz eden Arş. Gör. Ayşegül Yanık, “Bazıları ise deneme basamağındadır. Kimi ilaçlar (örneğin PARP inhibitörleri) halihazırda kanser tedavisinde kullanılmaktadır, bu tedaviler DNA tamiratı bozuk olan hücreleri amaç alarak seçici bir biçimde öldürmeyi amaçlamaktadır. Gen tedavileri ise kimi ender hastalıklarda klinik denemeleri geçmiş durumda bulunmakla bir arada daha yaygın hastalıklar için denemeler devam etmektedir. Spinal müsküler atrofi için ve birtakım göz hastalıkları için FDA onaylı kimi gen tedavileri mevcuttur. CRISPR temelli tedavilerinse şu anda kimileri erken klinik deneme kademesindedir. Orak hücre anemisi tedavisi muvaffakiyetle uygulanmış olup 2024’te FDA onayı almıştır.” formunda kelamlarını tamamladı.
Kaynak: (BYZHA) Beyaz Haber Ajansı
