Ödevsel

Klonun Sözlük Anlamı; Tek Bir Hücreden Mitoz Bölünmeyle Oluşan Bir Dizi Hüc

12 Temmuz 2007

Klonun sözlük anlamı; tek bir hücreden mitoz bölünmeyle oluşan bir dizi hücre, tek bir atadan aseksüel üremeyle oluşan birey veya popülasyondur. Klonlama üç değişik başlık altında incelenebilir: Moleküler klonlama, hücre klonlaması ve (benim bu makalede üzerinde duracağım) tam bir organizmanın klonlanması.

Leipzig Üniversitesinden, Hans Adolph Eduard Dreisch deniz kirpileriyle yaptığı deneylerde erken dönemdeki bir deniz kirpisi embriyosunun blastomerlerini birbirinden ayırarak blastomere seperation (şekil 1) yöntemini buldu.

1902′de Hans Speman aynı yöntemi kullanarak semender blastomerlerini ayırdı ve her blastomerden yeni bir semender oluştu. Bu yöntemin keşfiyle klonlamanın temeli atılmış oldu. “Speman 1938′de yayımladığı kitabı Embriyonic Development And Induction’da kendisinin fantastik bir deney olarak nitelendirdiği yöntemi açıkladı. Bu yöntem farklılaşmış bir hücrenin-bu hücre semenderin şeklini alabilecek kadar gelişmiş bir embriyo hücresi veya daha fantastik olarak bir yetişkinden alınmış olabilir - çekirdeğinin çıkartılıp, nucleusu çıkartılmış bir yumurta hücresine aktarılmasını içeriyordu.Speman böyle farklılaşmış bir hücre nucleusunun yeni bir canlının gelişimini kontrol edip edemeyeceğini merak ediyordu”.(1)

Speman’ın fantastik olarak nitelendirdiği deney ölümünden yıllar sonra gerçekleşti. 1952′de Philadelphia’da bulunan Lankenau Hospital Research Institute’de çalışan Robert Briggs ve bir Ph.D ögrencisi olan Thomas J. King kurbağalarla yaptıkları deneylerde blastula hücrelerinin çekirdeklerini çıkartıp, kurbağa yumurtalarına eklediler ve kurbağa larvalarını elde etmeyi başardılar. Bu yönteme Nulear Transfer ismini verdiler. (şekil 2)

Aynı yöntem kullanılarak farelerle yapılan deneyler hep olumsuz sonuç veriyordu. Bilim adamları Nuclear Transplantation yöntemiyle memelilerin hiçbir şekilde klonlanamayacağını düşünüyorlardı ki 1986 yılının mart ayında Steen Willadsen 8 hücreli embriyolardan bu yöntemi kullanarak bir koyun klonladığını açıkladı.

“Cornell University’de bitkilerle çalışan bir hücre biyoloğu olan Prof.F.E.Steward 1960′lı yıllarda bir havuç kökünün hücrelerini ayırdı ve bu hücrelerin bölünüp yeni bir havuç bitkisine farklılaşabileceğini gösterdi. Tamamen farklılaşmış bir hücrenin böyle birşey yapabileceği beklenmiyordu”(2). Bitki hücreleriyle başarılmasına rağmen, tamamen farklılaşmış bir hayvan hücresinden bir klon elde edilemiyordu. Birçok bilim adamı yetişkin hayvan hücrelerinin DNAlarında geçirdikleri bir dönem sonucu bazı genlerin protein kodlamasının baskılanmış olduğunu veya bazı genlerin yitirildiğini sonuçta olgun bir hücrden bir klon oluşturulamayacağını düşünüyorlardı.

27 Şubat 1997′de Nature dergisinde çıkan haberle sadece bilim çevreleri değil adeta bütün dünya sarsıldı. İskoçya’da Rosalin İnstitute’de çalışan embriyolog Ian Wilmut ve yardımcısı hücre biyoloğu Keith Campbell yıllardır düşünülenlerin tersine olgunlaşmış bir hücreden bir klon oluşturulabilineceğini gösterdiler. “Gelişmenin zor olduğu koşullarda hücrelerin uyguladıkları doğal bir koruma mekanizması vardır. Bu koşullarda hücreler faaliyetlerini geçici olarak durdururlar. Bu faza G0 fazı denir. G0 fazında DNA’nın bazı gen bölgeleri bir takım proteinlerle kaplanır ve böylelikle DNA programlanır. Campbell, yumurtayla sperm birleştiğinde embriyonun belki böyle bir dinlenme fazı geçirerek DNA’sını programladığını düşündü. Eğer böyle bir ihtimal varsa hücrelerin G0 fazındayken klonlanması uygun olacaktı. Wilmut ve Campbell kopyalanacak meme hücrelerine minimum besin vererek G0 fazına sokmayı başardılar”.(3) Sonra Poll dorset koyununun yumurta hücresinin çekirdeğini çıkarttılar, Fin Dorset koyununun memesindeki salgı bezlerinden aldıkları hücreyi G0 fazına soktuktan sonra çekirdeği çıkartılmış yumurtanın içine aktardılar. Bu yumurtaya birkaç mikrosaniyelik bir elektirik akımı uyguladılar. Bu akım yumurtanın ve meme hücresinin zarlarında delikler açtı böylece meme hücresinin kromozomları dahil tüm içeriği yumurta hücresine geçti. Uygulanan elektrik akımı zarda deliklerin açılmasının yanısıra yumurta hücresinin yeni döllenmiş gibi davranmasını sağladı. Daha sonra bu yumurtayı Scottish Blackface koyununun rahmine yerleştirdiler. Deney başarılı oldu ve 5 Temmuz 1996′da Doly dünyaya geldi. Wilmut ve Campbell’in uyguladıkları yönteme Nuclear Somatic Transfer (NST) deniliyor. (şekil 3)

Wilmut’un klonlama yapmaktaki amacı embriyo gelişiminin veya somatik hücrelerdeki farklılaşmanın sırlarını açığa çıkarmak değildi. “Wilmutun sponsoru PPL Therapeutics klonlanmış bir koyunla, ilaç fabrikalarının kullandığı metodlara göre daha ucuz ilaç elde edebileceklerini anladılar. Bir koyunu ilaç üreten bir fabrikaya dönüşecek şekilde programlamak için kullanılacak metod oldukca açıktır: Bilim adamları koyun hücrelerini alıp petri kaplarında yetiştirebiliyorlar. Laboratuvarlarda bu hücrelere yeni genler eklemek mümkündür. Eklenen genlerle hücreler ilaç niteliği taşıyacak proteinler üretilebilir. Genetik olarak düzenlenmiş bu hücrelerden bir koyun klonlandığında ilacı elde etmek için yapılacak tek iş koyunun sağılmasından sonra ilacın sütten ayrılması”(4)dır. Eğer bilimadamları genetik olarak düzenlenmiş dişi ve erkek koyular klonlarlarsa bu koyunlar çifteleştirilerek, klonlama yönteminden çok daha ucuz bir şekilde yüzlerce yaşayan ilaç fabrikasına sahip olunabilir.

Klonlama insanlığın önüne sayısız yollar açıyor. Mesela yukarıdaki yöntemin aynısı kullanılarak genetik hastalıkları taşıyan koyunlar üretilebilir daha sonra bu koyunlar o hastalığın tedavisinde model olarak kullanılabilir. “Doly’nin doğumunun duyurulmasından kısa bir süre sonra Wilmut ve PPL Therapeutics’in araştırma ekibi, biyolojik kodunda önceden belirlenen bir insan geni taşıyan Polly adında klonlanmış ikinci bir koyun doğduğunu bildirdiler. Araştırmacılar laboratuvar kabında büyütülen koyun ceniniyle ilgini hücrelere bir insan geni eklediler, sonra büyüyen hücrelerden bir koyun klonladılar”(5).

Klonlama soyu tükenmekte olan hayvanların kitlesel olarak çoğaltılıp , biyoçeşitliliğin korunmasında da kullanılabilir.

Deli dana hastalığına benzeyen ve koyunlarda görülen scarpie hastalığının tedavisinde klonlama yönteminden yararlanılmak isteniyor. Wilmut koyunların scarpie hastalığına yakalanmasını mümkün kılan genetik hasarı taşıyan bir koyun klonlamak istiyor. Bunun dışında Wilmut’un Nature dergisinde yaptığı açıklamalarda da belirttiği gibi klonlama imprinting ve telemore kısalması gibi bazı değişimlerin anlaşılmasında da kullanılabilir.

“Bath üniversitesi araştırmacılarından Prof. Jonathan Slack, başı olmayan kurbağa embriyosunu geliştirdi. Genetik müdahaleyle yeniden programlanan embriyonun başı, gövdesi ve kuyruğu oluşmadı. Yalnız kalbi, dolaşım sistemi ve istenilen organlar gelişti”.(6) Bu yöntem insanlar üzerinde kullanılarak lösemi hastaları için immün sistem tarafından reddedilemeyecek kemik iliği veya yine immün sistemi tarafından reddedilmeyecek organlar üretilebilir. Fakat bir annenin, organlara gebe kalmasının etik açıdan kabul edilemeyeceği gerçektir. İşte bu yüzden yapay bir rahme ihtiyaç duyuluyor. “1995′te Scientific American’da yazan Zanger ve Vaccanti doğmamış çocuğu insan rahmi dışında canlı tutmayı tökezleten başlıca engel hava solumayı olanaksız kılan gelişmemiş akciğerlerdir diyor ve şöyle bir model öneriyor: ‘Bebekler, yüksek konsantrasyonda oksijen ve karbondioksit taşıyan pergluokarbon denen sıvılarda soluyabilirler. Bir pompa gaz değiş tokuşuna olanak sağlayarak, akışkanın sürekli dolanımını sürdürebilir. Rahim, akışkandan toksinlerin atılması için filtre edici aygıtlarla donatılmış olabilir. Beslenme şimdi olduğu gibi damarlardan sağlanabilir”.(7) İnsanlar için yedek organ depolarının oluşturulması önündeki tek engel, yapay rahimlerin henüz teori aşamasından ileriye gidememiş olması değil, birçok ülkede insan klonlanması kanuni olarak yasaklanmış durumda olmasıdır.

İnsanlara yedek organ üretimi konusunda domuzlarla da çalışılıyor. Domuz organlarının insanların immün sistemi tarafından kabul edilmemesinin başlıca sebebi bu organların yüzeyinde özel bir şeker tabakası olmasıdır. Domuzun uygun bir hücresi alınıp bu hücre sözkonusu şekeri üretmeyecek bunun yerine insan organlarını kaplayan proteinler üretecek şekilde programlanırsa ve bu hücreden bir klon oluşturulursa, bu organların insanlara transplantasyonları düşünülebilir.

Wilmut 277 deneme sonucunda sadece bir koyun elde edebidi. Bu başarı oranı biraz düşük gibi görülebilir fakat başarı oranını şüphesiz zamanla artacaktır. Bu başarı oranının artmasıyla mesela erkeğin tetstislerinde sperm üretilmemesi nedeniyle bir çift çocuk sahibi olamıyorsa NST yöntemi ile cocuk sahibi olmak isteyebilirler. İnsanların bu şekilde aseksüel olarak üremesi bazı yönlerden seksüel üremeye göre daha güvenli bile sayılabilir. Söyle ki; testislerde ve ovaryumlarda bazen hatayla bir eksik veya bir fazla kromozom taşıyan sperm ve yumurta hücreleri üretilebilir sonuçta seksüel üremede bu gibi hücrelerin birleşmesiyle down sendromu gibi durumlar meydana gelebilir. Aseksüel üremeyele böyle kromozam hatalarının oluşması söz konusu değildir.

Bunu dışında eğer çiftlerden biri, renkkörlüğü gibi, genetik hasar oluşturacak bir gen taşıyorsa bu çift seksüel üremeyle çocuğu riske etmektense, eşlerden sağlıklı olanından NST yöntemiyle bir çocuk sahibi olmayı tercih edeceklerdir. Böylelikle gelecek nesiller genetik olarak daha sağlıklı olacaklardır.

Klonlamanın insanlar üzerinde uyandırdığı endişeleri tartışmadan önce iki terimin açıklıkla kavranması gerektiğine inanıyorum. Bu terimler doğa ve doğal. Doğal: 1.Doğada bulunan 2.Doğanın düzenine ve gereklerine uygun, tabii. Doğa: Sanat ve kültür gibi insan kafası ürünlerinin karşıdı olup kendiliğinden var olan şeylerin bütünü. Birçok din adamı klonlama yönteminin doğal olmadığını, daha da ötesi doğaya aykırı olduğunu öne sürdüler. Embriyo twining yöntemiyle, anne karnında oluşan tek yumurta ikizliğiyle aynı yöntem izlendiğinden bu yöntemin doğaya aykırı olduğunu kimse iddia edemez. Yine aynı din adamları, Wilmut’un geliştirdiği NST yönteminin insanlara uygulanmasıyla kadınların bir erkeğe ihtiyaç duymadan çocuk sahibi olabileceklerini ve evliliklere gerek kalmayacağını dile getirdiler. Bu onlara göre büyük bir sosyolojik problemdi. Yukarıdaki tanıma dikkat edilecek olunursa evlilik dahil insanlar tarafından kurulan tüm müesseselerin doğal olmadağı anlaşılacaktır. Buradan çıkan sonuç çok açıktır; doğal bir yöntem olmadığını savundukları klonlamanın tehlike yaratabileceğini düşünen bazı din adamları, aynı zamanda bu yöntemin doğal bir müessese olmayan evliliği tehdit etmesinden kaygı duyuyorlar. Eğer bir canlının yapısı onun klonlanmasına izin veriyorsa bu işlemi yapmak hiç de öyle düşünüldüğü gibi doğaya aykırı değildir.

İkinci Dünya Savaşının çıkmasına sebep olan Hitler gibi bir diktatörün kendinden yüzlerce klon yapması da bir başka endişedir. Fakat bu endişe birkaç nedenden dolayı yersizdir. Çünkü klonlamada model olarak kullanılacak canlının genotipi ve dolayısıyla fenotipi klondan farklı olacaktır. Şöyle ki; NST sonucunda meydana gelecek klonun genetik bilgisi sadece klonlanacak hücredeki genlerden ibaret değildir bunun yanında yumurta hücresinin içinde mitokondriyal DNAlar da bulunmaktadır. Buna ilaveten embriyonik dönemde meydana gelen genetic imprinting denilen olayda otozomal kromozomların herzaman aynı kısımları aktive olmuyor. İşte bu sebeplerden dolayı iki klonun arasında gentik olarak farklılıklar doğuyor. Bir örnek vermek gerekirse gerekirse; “Genetikçiler, aynı embriyodan, blastomere seperation yöntemiyle, klonlanmış iki ineğin sütlerinin kalite ve tat baz alındığında sadece % 70 oranında benzediğini saptadılar”.(8) Bu örnekten de anlaşılacağı gibi klonlama yöntemiyle bir insanın genetik olarak eşini yaratması olanaksız. Bunun yanında çevre koşulları da insanların kişiliklerinin oluşmasında etkilidir. Anıların ve tecrübelerin klonlanması pek de mümkün değil.

NTS, çok pahalı bir yöntem olması nedeniyle gelecekte geniş kitleler tarafın tercih edilemeyecektir. Örnegin; bir milyon kişi seksüel üremeyele çocuk sahibi olurken buna karşılık aseksüel üremeyle bir çocuk dünyaya gelebilir. Bu yüzden klonlamanın genetik çeşitliliği azaltacağını düşünmek pek de mantıklı değil. Klonlama tekniği inanılmaz derece de ucuzladı ve yaygınlaştı diyelim, sizce bu şekilde gen havuzundan yararlı genlerin elenmesi mümkün mü?

Meme hücreleri çok çabuk bölünüp yeni bir doku oluşturabilir, bu yüzden oldukça yüksek embriyonik potensiyelleri vardır. Bunu aksine saç veya kan hücrelerinin böyle bir potansiyeli yoktur. Yani sizden alınan bir saç teli veya bir kan damlasıyla çılgın bir bilimadamı sizin klonlarınızı oluşturamaz. Bilim kurgu filmlerinde çoğunlukla çılgın bir bilim adamı kasıtlı olarak veya da hatayla insanlığı tehdit edecek kadar korkunç şeyler yapar. Yıllardır süregelen bu tarz filmler toplumun bilimadamlarına ve bilime karşı güvenini büyük ölçüde sarstı. Bazı etikçiler ve din adamları bu korkuları alevlendirmeyi büyük bir ustalıkla başarmaktadırlar. Tamam bilim kötü amaçlar için kullanılmaya açık olabilir, ama arının iğnesi var diye bal yemekten de vazgeçemeyiz!

Kategori: Biyoloji