Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna, genetik teknolojisinin en keskin araçlarından biri olan CRISPR/Cas9 genetik makasını keşfetmeleri sebebiyle 2020 Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldüler. Profesör Emmanuelle Charpentier, 2016 L'Oréal-UNESCO Bilim Kadınları için Ödülleri Avrupa kazananı ve Profesör Jennifer Doudna, 2016 L'Oréal-UNESCO Bilim Kadınları için Ödülleri Kuzey Amerika kazananı olarak, bilim dünyasını heyecanlandıran, genetik araştırma alanını yeniden keşfeden ve bitkilerin, hayvanların ve insanların genetik materyali olan DNA üzerinde mikrocerrahinin gerçekleştirilmesinin mümkün olduğunu gösteren çığır açan yeni bir teknolojinin geliştirilmesine önemli katkılar sağlamışlardır. İki araştırmacı iş birliği içinde çalışarak herhangi bir organizmanın DNA'sını değiştirmenin kolay bir yolunu keşfetmişlerdir. CRISPR-Cas9 olarak bilinen bu genom düzenleme tekniği, bilim insanlarının genetik materyal parçalarını mükemmel bir hassasiyetle eklemelerine ve çıkarmalarına olanak tanımaktadır. Bu teknik, genleri devre dışı bırakmak, genetik bozuklukları düzeltmek veya insan hastalıklarını hayvanlar üzerinde gözlemlemek için kullanılabilmektedir.
Bu olağanüstü teknolojinin etkisini yeni yeni kavramaya başlamaktayız. CRISPR-Cas9 kompleksi eşleştiği diziye büyük bir doğrulukla yönlenebilmektedir. Gen terapisi, hücre terapisi ve immünoterapi için yeni olanaklar sunmaktadır. Tarım ve biyoteknolojide yeni alanlar açmaktadır. İlaç geliştirme için yeni araçlar sunmaktadır. Örneğin, kistik fibroz veya kas distrofisinden etkilenen çocukların akciğerlerindeki hücrelerde hastalığa neden olan DNA'yı bulup çıkarma imkânı sunmaktadır. Hâlihazırda tedavi edilemez bir lösemi türüne sahip bir çocuğun hayatını kurtarmak ve genetik bir göz hastalığı olan retinitis Pigmentosa'dan muzdarip hastaların görüşünü iyileştirmek için kullanılmıştır. Gelecekte bu tip tedavilerin daha da artması beklenmektedir.
İş birliği ile tanımlanan modern bilim
Bu önemli atılım, bilim insanlarının birlikte çalıştıklarında neler başarabileceklerini kanıtlar niteliktedir.
Profesör Charpentier oldukça saygın bir mikrobiyolog ve genetikçidir. Bir süredir, boğaz ağrısından sorumlu bakterilerden biri olan Streptococcus pyogenes bakterisi üzerinde çalışmaktadır. Bakteriyofajların, bakterileri avlayan virüslerin saldırısına karşı kendini savunma biçiminden oldukça etkilenmiştir. Profesör Doudna ise dünyaca ünlü bir yapısal biyologdur ve uzmanlık alanı DNA'nın yakın kuzeni olan RNA’dır. 2005 yılında CRISPR dizileri adı verilen bakterilerde yer alan DNA'nın tekrarlayan bölgeleri üzerine incelemeler yapması istenmiştir.
"Günümüz bilim insanları için ülkeler ve disiplinler arasındaki sınırları aşmak, yeni sorulara ve yeni cevaplara ulaşmada önemli bir yere sahiptir." Profesör Emmanuelle Charpentier
2011'de Emmanuelle Charpentier, Jennifer A. Doudna'ya iş birliği çağrısında bulundu. Profesör Charpentier, bakterilerin CRISPRCas sistemi kullanarak karşılaştıkları virüs türlerine karşı kendilerini etkili bir şekilde koruyabildiklerini gösteren önemli bir çalışma yayınlamıştı. Doudna’nın RNA hakkındaki derin bilgisi ve Charpentier’in CRISPRCas öngörüsüyle, bakterilerin düşmanlarını devre dışı bırakma mekanizmalarının hücre ve organizmalardaki genleri değiştirmek için uyarlanabileceğini gösteren bulgular yayınladı.
"İş birlikleri, kariyerim boyunca bilimsel araştırmalarımın başarısının önemli bir parçasını oluşturmuştur. Multidisipliner araştırma ekipleri her alanda temel ilerlemeler sağlamak için gereklidir. Gerçekten de iş birliği bilimsel araştırmanın modern halini tanımlar." Profesör Jennifer A. Doudna
2016'da ikisi de L’oreal-UNESCO Bilim Kadınları için Uluslararası Ödülleri’ne layık görülmüşlerdir. Bununla beraber ödül ilk kez iki araştırmacıya layık görülmüş, bu da iş birliğinin inovasyon için ne kadar önemli olduğunu göstermiştir. Bilimsel disiplinlerde artan uzmanlaşma, araştırmanın artan karmaşıklığı ile bilim insanlarını birlikte çalışmaya motive ederek parçalarının toplamından daha büyük bir bütün yaratmaktadır.
Bilimsel uzmanlık alanlarının genişlemesi ve araştırmanın artan karmaşıklığı bilim insanlarını birlikte çalışmaya ve parçaların toplamından daha büyük bir bütün oluşturmaya sevk etmektedir.
Profesör Charpentier, zamanı konusunda son derece cömert davranarak CRISPRCas9 teknolojisinin kullanımında diğer bilim insanlarına yardımcı olmuştur. Tüm bunların sonucunda, bu teknolojinin kullanımı bilim camiasında oldukça hızla yayılmıştır. Bu teknoloji, genetik araştırma sahasını kelimenin tam anlamıyla yeniden icat etmiştir.
Her iki bilim insanı da gen düzenlemenin birçok etik kaygıyı gündeme getirebileceğini çabucak fark etmiştir. Jennifer A. Doudna bu endişelerin doğru bir şekilde tartışılması ve anlaşılması adına ön planda yer almıştır. Özellikle, sözde "germ hattı düzenleme" olarak adlandırılan, sperm veya yumurtadaki dizilerin değiştirilmesiyle gelecek nesillerin etkileneceği konusundaki potansiyel endişelere dikkat çekmiştir.
CRISPR- zarif ama ölümcül bir silah
Bazı virüs türleri bakterilere saldırır ve bakterileri enfekte ederek çoğalmak için kullanırlar. Ama bakteriler buna karşı koyabilmektedirler. Bakteriler moleküler makas kullanarak, istilacı virüsten bir DNA parçası çıkarırlar. Düşmanlarının bu “hediyelik eşyasını” kendi DNA'larının CRISPR bölgesine sıkıştırırlar ve tıpkı bir aşının yapabileceği gibi bu virüslere karşı bağışıklık geliştirirler. Virüslerden biri tekrar ortaya çıkarsa, bakteri hızlı bir şekilde RNA’dan yapılmış kopyalarını oluşturmak için önceden kaydettiği “hediyelik eşyayı” bir şablon olarak kullanır.
Bu şablonlar, bakterilerin ölümcül ve kendine özgü anti virüs silahının temellerini oluşturur. Silah, daha sonra cas9 adı verilen Cas enziminin bir alt kümesinin ve elzem bir küçük RNA parçasının eklenmesiyle etkinleştirilir. Tıpkı güdümlü bir füze gibi, bu kompleks, viral genomda tam bir eşleşme bölgesi arar. Cas9, virüsteki eşleşen diziye kilitlendiğinde, adeta moleküler bir makas gibi davranarak virüs DNA'sının çift sarmalını kesip virüsü tamamen etkisiz hale getirir.
L’oreal-UNESCO Bilim Kadınları için Uluslararası Ödülleri, bilimsel başarılarından dolayı her yıl beş seçkin kadın bilim insanına verilmektedir.
UNESCO ve L’oreal Kurumsal Vakfı, çalışmaları kapsamında günümüzün küresel sorunlarının üstesinden gelmeye katkı sağlayan kadın araştırmacıların önemini aktarmaya çalışmaktadır. Günümüzde araştırmacıların yalnızca %30'u kadınlardan oluşmaktadır. Stereotipiler, bilim tarihinin önemli bir bölümünü gizleyip çalışma alanlarına ve kariyerlere erişimde cinsiyet eşitsizliğinin devam etmesine yol açar. Kendimizi insanlığın yarısının yeteneklerinden yoksun bırakmayı göze alamayız: kadınlar bilimi, bilim dünyayı ilerletir.
Bu metin https://en.unesco.org/news/jennifer-doudna-and-emmanuelle-charpentier-win-2020-nobel-prize-chemistry adresinden alınarak Türkçeleştirilmiştir.