Bilim, teknoloji sayesinde oldukça hızlı ilerlemeler kat ediyor. Bu yeniliklerden biri de 2020 Nobel Kimya ödülüne sahip olan CRISPR-Cas9 teknolojisi. CRISPR “Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats” yani Türkçe çevirisi ile “Düzenli Aralıklı Palindromik Tekrar Kümeleri” demektir. CRISPR-Cas9 DNA’da onarım yapabilen teknoloji olarak adlandırılır. Genetik bölümü ve Tıp araştırmacılarının DNA üzerinde ekleme çıkarma, dizilimde değişiklikler gibi çeşitli işlemleri yapabilmelerini sağlar.
Dünya genelinde hazır yiyeceklere yöneliş, egzersizlerin hayatımızda yer almaması ve düzensiz beslenmelerin artışı obeziteye sebebiyet vermiştir. Bilim insanları obeziteye dur diyebilmek adına laboratuvar ortamında beyaz yağ hücrelerini kahverengi yağ hücresi özelliğini gösterecek şekilde tasarlamak için CRISPR-Cas9 gen düzenleme teknolojisine başvurdu. Vücudumuzda bulunan kahverengi yağ dokusu ısı üretmek için kalori yakar ve sağlıklı yağ olarak bilinir. Beyaz yağ dokusu ise tam aksine yoğun bir şekilde depo edilir ve obeziteye sebep olabilir. Merakla gerçekleşmesini bekledikleri yöntemin, obezite ve diğer metabolik kaynaklı hastalıklarla mücadele için yararlı olacağına inandılar.
Fareler Üzerinde Denendi
Yua-Hua Tseng eşliğinde uluslararası araştırmacı topluluğu, insan beyaz yağ hücrelerine kahverengi yağ ile aynı özellikleri vermek için CRISPR gen düzenlemesini kullandı.
Kahverengi yağ hücrelerinin mitokondrileri ATP sentezinden oksidatif fosforilasyonu ayırarak ısı üretimine neden olan ve “ayrılmayan protein 1” olarak adlandırılan “UCP1” ‘in varlığı ile karakterize edilir. Beyaz yağda UCP1 ekspresyonunu açmak, sorumlu genleri aktif hale getirmek ve beyaz yağın enerjiyi dağıtması olayı bu önemli proteini eksprese etmeye başlayabilmesi ile olur. Bu eksprasyon için ise CRISPR teknolojisi kullanıldı.
CRISPR ile modifiye edilmiş hücreler, HUMBLE (insan kahverengi benzeri) hücreleri olarak adlandırıldı. Araştırmacılar HUMBLE hücrelerinin nasıl çalıştığı hakkında bilgi edinmek için hücreleri yüksek yağlı bir diyetle beslenen farelere naklettiler. Deney hücrelerini ve normal kahverengi yağ hücrelerini alan hayvanlar, beyaz kontrol hücrelerini alanlara göre daha az kilo aldı. Dahası ekip, tedavi edilen farelerin gelişmiş glikoz toleransı ve insülin duyarlılığının yanı sıra daha iyi enerji metabolizması gösterdiğini bildirdi. Etkiler, 12 haftalık deney süresinin tamamı boyunca sürdü ve beyaz yağ nakledilen fareler kilo aldı. Ancak kahverengi yağ veya HUMBLE hücreleri nakledilen fareler çok daha az kilo aldı ve diyabete karşı korunma belirttiler. Tseng’in ekibi, nakledilen HUMBLE hücrelerinin, farelerin mevcut kahverengi yağ depolarına kimyasal bir sinyal göndererek onları daha fazla enerji yakmaya teşvik ettiğini buldu.
Çalışma yazarı Yua-Hua Tseng deneyi anlattı: “Kahverengi yağın çok benzersiz bir özelliği var. Uncoupling Protein 1 veya UCP1 olarak adlandırılan benzersiz bir protein içermekte. Temel olarak hücrelerin güç kaynağı olan mitokondri de bulunan ve kimyasal enerjiyi dağıtmak için ısıya dönüştürebilen bir proteindir.”
Yapılan deney sonucu ile Tseng, gelecekte bu tekniğin obezite ve metabolik bozukluklardan etkilenen insanları tedavi etmek için potansiyel olarak kullanılabileceğini ve HUMBLE hücrelerinin bir anti-obezite terapötik strateji olabileceğini söylemektedir.
Kaynaklar
- https://www.newscientist.com/article/2252925-body-fat-transformed-by-crispr-gene-editing-helps-mice-keep-weight-off/
- https://eu.idtdna.com/pages/community/blog/post/can-crispr-make-you-thin
