İki kadının Nobel’e uzanan yolu…

– CRISPR-Cas9 gen düzenleme teknolojisi, bakterilerin virüslere karşı savunma mekanizmasını kullanarak DNA’yı hedeflenen bir şekilde kesmek ve düzenlemek için kullanılan bir araç. Bu teknoloji, 2012 yılında Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier tarafından geliştirildi ve 2020 yılında Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülmelerini sağladı.

– Bu teknoloji, ilk defa 2017 yılında denenmeye başladı. CRISPR-Cas9 teknolojisinin keşfedilmesi, gen düzenleme alanında çığır açan bir gelişmedir. Çünkü, bu teknoloji genetik hastalıklar olan kanser, alzeihmer olmak üzere tıpta, tarımda ve diğer alanlarda devrim yaratma potansiyeline sahip. Şu an yapay zekanın ne derece etkili olduğunu görüyorsak, aynı şekilde belki de ondan daha önemli olan buluş da CRISPR, yani gen düzenleme teknolojisidir.

-CRISPR-Cas9 teknolojisinin keşfedilme hikayesi, iki bilim kadınının işbirliği ve ortak çalışmasıyla ortaya çıktı. Jennifer Doudna, Berkeley Üniversitesi’nde biyokimyacı olarak çalışan bir Amerikalı bilim kadınıydı. Emmanuelle Charpentier ise, Berlin Max Planck Enstitüsü’nde mikrobiyolog olarak çalışan bir Fransız bilim kadınıydı.

-İki bilim kadını, 2011 yılında bir araya geldi ve CRISPR sisteminin gen düzenlemede nasıl kullanılabileceğini keşfetmeye karar verdiler. Tıpta, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, genetik hastalıklar, kanser ve diğer hastalıkların tedavisi yapılabilir. Örneğin, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, hastalıklı genler değiştirilebilir veya kanser hücreleri öldürülebilir.

-En yaygın kullanım alanı bulması beklenen tarımda, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, daha verimli ve dayanıklı tarım ürünleri geliştirilebilir. GDO’dan farklı olarak bu teknolojide canlının kendi geni kullanılıyor. Örneğin, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, bitkilere hastalıklara ve zararlılara karşı direnç kazandırılabilir.

–Diğer alanlarda ise, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, yeni enerji kaynakları geliştirilebilir, çevre kirliliği azaltılabilir ve yeni malzemeler üretilebilir. CRISPR-Cas9 teknolojisi, henüz yeni bir teknoloji olsa da, büyük potansiyele sahip. Bu teknolojinin, gelecekte insanlığın yaşamını önemli ölçüde iyileştirme potansiyeli bulunuyor.

Gen düzenleme teknolojisi CRISPR-Cas9 ile Nobel Kimya Ödülü alan Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier’den daha önceki yazılarımda bahsetmiştim. Şu an teknolojide yapay zekanın ne derece etkili olduğunu görüyorsak, aynı şekilde belki de ondan daha önemli olan buluş da CRISPR, yani gen düzenleme teknolojisidir. İşte bu iki kadının hikayesini anlatmak istiyorum.

Hayatın akışı içinde yılgınlıklarımız, kırgınlıklarımız, düşüşlerimiz olabilir. Önemli olan inandığın doğrular içinde iyi bir şey yapma niyeti olan vizyondur. Jennifer Doudna’ya ve Emmanuelle Charpentier’e buluşu ve Nobel Ödülü altın tepsi içinde, kadife kundaklarda ve rahat koltuklarında gelmedi.

Gen düzenleme teknolojisi ve CRISPR buluşu hakkında kısa bir bilgi, onların hayatlarının dönüm noktalarına daha dikkatli bakmamızı sağlar.

CRISPR-Cas9 gen düzenleme teknolojisi, bakterilerin virüslere karşı savunma mekanizmasını kullanarak DNA’yı hedeflenen bir şekilde kesmek ve düzenlemek için kullanılan bir araçtır. Bu teknoloji, 2012 yılında Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier tarafından geliştirildi ve 2020 yılında Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülmelerini sağladı.

Bu teknoloji, ilk defa 2017 yılında denenmeye başladı. CRISPR-Cas9 teknolojisinin keşfedilmesi, gen düzenleme alanında çığır açan bir gelişmedir. Çünkü, bu teknoloji genetik hastalıklar olan kanser, alzeihmer olmak üzere tıpta, tarımda ve diğer alanlarda devrim yaratma potansiyeline sahiptir.

İKİ BİLİM KADINI, 2011 YILINDA BİR ARAYA GELDİ

CRISPR-Cas9 teknolojisinin keşfedilme hikayesi, iki bilim kadınının işbirliği ve ortak çalışmasıyla ortaya çıktı. Jennifer Doudna, Berkeley Üniversitesi’nde biyokimyacı olarak çalışan bir Amerikalı bilim kadınıydı. Emmanuelle Charpentier ise, Berlin Max Planck Enstitüsü’nde mikrobiyolog olarak çalışan bir Fransız bilim kadınıydı.

İki bilim kadını, 2011 yılında bir araya geldi ve CRISPR sisteminin gen düzenlemede nasıl kullanılabileceğini keşfetmeye karar verdiler. Charpentier, CRISPR sisteminin bakterilerde nasıl çalıştığını anlamak için araştırmalar yürüttü. Doudna ise CRISPR sisteminin gen düzenlemede nasıl kullanılabileceğini tasarlamak için çalışmalar yaptı.

Araştırmacılar, 2012 yılında açıkladıkları araştırma sonucu ile CRISPR sisteminin DNA’yı hedeflenen bir şekilde kesebileceğini gösterdiler. Bu keşif, CRISPR-Cas9 teknolojisinin temelini oluşturdu.

HASTALIKLI GENLER DEĞİŞTİRİLEBİLİR VEYA KANSER HÜCRELERİ ÖLDÜRÜLEBİLİR

Tıpta, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, genetik hastalıklar, kanser ve diğer hastalıkların tedavisinde yeni yollar geliştirilebilir. Örneğin, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, hastalıklı genler değiştirilebilir veya kanser hücreleri öldürülebilir.

En yaygın kullanım alanı bulması beklenen tarımda, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, daha verimli ve dayanıklı tarım ürünleri geliştirilebilir. GDO’dan farklı olarak bu teknolojide canlının kendi geni kullanılıyor. Örneğin, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, bitkilere hastalıklara ve zararlılara karşı direnç kazandırılabilir.

CRISPR-Cas9 TEKNOLOJİSİ KULLANILARAK YENİ ENERJİ KAYNAKLARI GELİŞTİRİLEBİLİR

Diğer alanlarda ise, CRISPR-Cas9 teknolojisi kullanılarak, yeni enerji kaynakları geliştirilebilir, çevre kirliliği azaltılabilir ve yeni malzemeler üretilebilir.

CRISPR-Cas9 teknolojisi, henüz yeni bir teknoloji olsa da, büyük potansiyele sahip. Bu teknolojinin, gelecekte insanlığın yaşamını önemli ölçüde iyileştirme potansiyeli bulunuyor.

Evet, Doudna’nın geçen ay TED konferansındaki konuşmasını da ele alırsak, keşfin hikayesi devam ediyor, diyebiliriz. Doudna, bu konuşmasında CRISPR-Cas9 teknolojisinin potansiyelinin henüz keşfedilmemiş bir kısmına odaklanıyor. Bu potansiyeli, “mikrobiyom düzenleme” olarak adlandırıyor.

 MİKROBİYOM; BAĞIŞIKLIK SİSTEMİNİ, SİNDİRİMİ, RUH HALİNİ ETKİLİYOR

Doudna, mikrobiyomun insan sağlığı ve çevre üzerindeki etkisini giderek daha fazla anladığımız bir dönemdeyiz, diyor. Mikrobiyom, insan vücudundaki tüm bakteri, virüs, mantar ve diğer mikroorganizmaların oluşturduğu topluluktur. Mikrobiyom, bağışıklık sisteminin işleyişi, sindirim, ruh hali ve hatta zihinsel sağlık gibi birçok faktörü etkiliyor.

CRISPR-Cas9 teknolojisi, mikrobiyomu düzenlemek için kullanılabilecek potansiyele sahiptir. Bu, genetik hastalıkları tedavi etmek, çevre sorunlarını çözmek ve hatta yeni gıda kaynakları geliştirmek için kullanılabilir.

İKİ KADININ VE GEN DÜZENLEMESİNİ ANLATAN KİTAP

Bütün bunların ardındaki kadınların hikayesi ilginizi çekmez mi?

İşte bu iki kadının ve gen düzenlemenin hikayesini anlatan “The Code Breaker” adlı kitap yakın zamanda yayınlandı. Aslında, Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier’in CRISPR-Cas9 teknolojisini keşfetme hikayesini anlatırken, keşif sürecindeki diğer kahramanlar, iki kadının buluşmasının ilginçliği ve bürokrasinin direnç noktalarını da görmüş oluyorsunuz. Kitap halen Türkçe’ye çevrilmedi. Dünyadaki yansımaları ve kitapta yer almayan kısımları ile Jennifer Doudna’nın hikayesi hepimizi motive edecektir.

Doudna, çocukken bilime ve teknolojiye ilgi duyuyordu. Lisedeyken, biyoloji ve kimya yarışmalarına katılıyordu. Ayrıca, bir bilim kulübü kurdu ve bu kulüpte diğer öğrencilerin bilimle ilgili etkinliklere katılmasını teşvik etti.

Charpentier, Almanya’da doğdu ve büyüdü. O da lisedeyken, matematik ve bilime ilgi duyuyordu. Ayrıca, bir biyoloji kulübü kurdu ve bu kulüpte diğer öğrencilerin biyoloji ile ilgili etkinliklere katılmasını teşvik etti.

BİYOLOJİ SINAVINDA BAŞARISIZ OLDU, HIRSLANDI BİYOKİMYACI OLDU

Üniversite ayrı bir seviyedir ve çoğu zaman kişilerin bakış açılarını değiştirir. Doudna, üniversitedeyken, biyoloji dersinde bir sınavda başarısız olur. Bu, onun için büyük bir hayal kırıklığı yaşamasına sebep olur ve biyolojiden vazgeçmeyi bile düşünür. Ancak, daha sonra biyolojiye olan tutkusunun tekrar farkına varır ve biyoloji alanında çalışmaya karar verir. Olumlu kırılma noktalarından birinin o başarısız sınav olduğunu düşünüyorum.

Her ne kadar lisede biyoloji kulübü kurmuş olsa da Charpentier, gençliğinde bir bilim insanı olmak istemiyordu. Onun hayali, bir müzisyen olmaktı. Ancak, üniversitedeyken biyolojiye ilgisini keşfeder ve bilim insanı olmaya karar verir. Müzik veya başka ilgi alanları, kişileri daha geniş açılı düşünmeye sevk eder.

Bu sürecin olumlu kırılma noktalarından bir diğeri de; dünyanın farklı yerlerinde ve farklı alanlarda çalışan iki kişinin buluşması ve tanışmasıdır.

Doudna, 1990’larda Berkeley’de bir biyokimyacı olarak çalışırken, CRISPR-Cas9 teknolojisinin temelini oluşturan DNA onarımı mekanizmalarını araştırıyordu. Bu araştırmalar sırasında, CRISPR-Cas9 teknolojisinin potansiyelini hemen fark etti. Ancak, bu teknolojiyi geliştirmek için gerekli olan uzmanlığa sahip değildi.

Bir gün, Doudna, Nobel Ödüllü biyolog Francis Crick ile bir konuşmaya katıldı. Crick, Doudna’ya CRISPR-Cas9 teknolojisi hakkındaki çalışmalarını anlattı. Doudna, Crick’in yorumlarından çok etkilendi ve onunla birlikte bu teknolojiyi geliştirmeye karar verdi.

DOUDNA VE CHARPENTIER, CRISPR-Cas9 TEKNOLOJİSİNİ KEŞFETTİ

Doudna ve Charpentier, 2011 yılında, CRISPR-Cas9 teknolojisini keşfetme çalışmalarına başladıklarında tanıştılar. Doudna, Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’nde biyokimyacı ve moleküler biyolog olarak çalışıyordu. Charpentier ise Almanya’da Max Planck Enstitüsü’nde mikrobiyolog olarak çalışıyordu.

Bu iki kadının buluşması sanki kaçınılmazdı. Çünkü üç ayrı kişi, ikisini bir araya getirmek için sanki söz birliği etmişti.

Doudna’nın öğrencisi olan kalp damar araştırmacısı Kevin Esvelt, Charpentier’in CRISPR-Cas9 teknolojisi üzerine yaptığı çalışmaları duymuştu ve Doudna’yı bu konuda bilgilendirdi. Doudna, bu teknolojinin potansiyelini hemen fark etti ve Charpentier ile birlikte bu teknolojiyi araştırmaya olumlu yaklaştı.

Doudna’nın bir diğer öğrencisi ve meslektaşı olan Virginijus Siksnys ise, Charpentier’in laboratuvarında çalışıyordu. Siksnys, CRISPR-Cas9 teknolojisinin potansiyelini Doudna’ya anlattı ve Doudna’nın bu teknolojiye olan ilgisini artırdı.

İki bilim kadının tanışmasına aracılık eden bir diğer kişi ise, yine Doudna’nın doktora öğrencisi olan Rodolphe Barrangou’dur. Barrangou, Charpentier’in laboratuvarında CRISPR-Cas9 teknolojisi üzerine araştırma yapıyordu.

Barrangou, Doudna’ya Charpentier’in çalışmalarını anlatarak, ikilinin bir araya gelmesini sağladı. Doudna ve Charpentier, 2011 yılında, Barrangou’nun daveti üzerine, Charpentier’in laboratuvarında bir araya geldiler.

CRISPR-Cas9 TEKNOLOJİSİ, TIPTA VE TARIMDA DEVRİM YARATMA POTANSİYELİNE SAHİP

Bu toplantıda, Doudna ve Charpentier, CRISPR-Cas9 teknolojisinin potansiyelini tartıştılar. İkili, bu teknolojinin tıpta ve tarımda devrim yaratabilecek potansiyele sahip olduğunu fark ettiler.

Bazen öğretmenin fark etmediği detayı, öğrencisi görebiliyor. İyi liderler daima yanlarına zeki ve vizyoner kişileri toplamalıdır.

Sonuçta 2011 yılında başlayan tanışıklık ve çalışma niyeti, Doudna ve Charpentier’ın CRISPR-Cas9 teknolojisini keşfetmelerini sağladı. Bu çalışma, 2012 yılında yayınlandı. Bu keşif, 2020 yılında Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. Öyle ki önümüzdeki yüzyılı şekillendirecek buluşlardan birinin bu olduğunu unutmayın.

Maalesef şu anda çok pahalı. Ama önümüzdeki üç-beş yıl içinde herkesin kullanabileceği bir maliyete inmesi bekleniyor.

Kitap, her ne kadar fazla teknik bilgilere değinilmiş ve özellikle Doudna’nın TED konferansında anlattığı CRISPR teknolojisinin yeni detaylarına yer verememiş olsa da gerçekten iki bilim kadının hikayesinin yanı sıra DNA’nın kodunu çözen bir kitap niteliğinde olduğu söylenebilir.

Zuhal Mansfield

TMG Dış Tic ve Madencilik Sanayi Yönetim Kurulu Başkanı

mansfield@turcomoney.com