Kriyobiyoloji: Soyu Tükenmekte Olan Canlılar İçin Bir Umut

Son yıllarda birçok hayvan türünün yok olduğunu ya da nesillerinin tükenmek üzere olduğunu biliyoruz. Uluslararası Doğayı Koruma Birliği (IUCN) Hayvan Türlerini Koruma Komisyonu, hazırladığı raporda, şu an dünya üzerindeki türlerin %25’inin yok olma tehlikesiyle karşı karşıya olduğunu, 26 memeli türünün 24’ünün yok olma sınırında olduğunu ve geçtiğimiz 100 yıl içerisinde 1000 kadar türün neslinin tükendiğini belirtiyor. Bu konuyla ilgili yapılan araştırmalarda, bir yabani hayvan türünün toplam sayısı 1000’e bile ulaşamıyorsa bu hayvan türünün özel olarak korunması gerektiği vurgulanıyor.

İsmi Yunanca kryos (buz), bios (hayat) ve logos (bilim) kelimelerinden türetilen kryobiyoloji temel olarak hücre ve dokuları dondurarak inceleyen bir bilim dalı. Düşük sıcaklığın organizmalar üzerindeki etkilerini araştıran kriyobiyoloji, dondurulan ve daha sora çözdürülen hücrelerin işlevsel özelliklerini daha iyi anlamamızı sağlıyor. Bu sayede soyu tükenme tehlikesiyle karşı karşıya olan canlıları korumak için yeni yöntemler geliştirilebiliyor.

Örneğin 2003 yılında dünyadaki panda sayısı 1596 olarak belirlendi ve bu hayvan türü için nesli tükenebilir uyarısı yapıldı. Bunun üzerine Çin Halk Cumhuriyeti’nde bulunan Chengdu Panda Üreme ve Yetiştirme Merkezi pandaları koruma görevini üstlendi. Bu kuruluşta panda sayısı yapay döllenme yoluyla artırılıyor ve korumanın nihai amacının pandaların doğaya dönmelerini sağlamak olduğu belirtiliyor.

Bazı uzmanlar pandaların doğal olarak çıkmaz bir sokakta bulunduğunu, kötü genleri nedeniyle üremeleri konusunda umutsuz olduklarını söylüyordu. Ama daha sonra bilim insanları asıl sorunun, pandaların ana besin kaynağı olan ve yüksek rakımlarda yetişen bambu ağacına insanların verdiği zarardan kaynaklandığını belirledi. Bu sorunların çözülmesi ve pandaların üremelerine yapay döllenme yoluyla yardım edilmesi sayesinde nesillerinin tükenme riski azaltılıyor. Yapay döllenme işlemi için erkek hayvandan alınan sperma dişi üreme kanalına yerleştiriliyor. Böylece çiftleşme olmadan üreme sağlanıyor. Ayrıca, üremede etkili olan diğer çevre koşulları da kontrol altına alınarak bu uygulamanın başarısı artırılıyor. Örneğin pandaların doğal yaşam alanlarının genişlemesi, daha çok taze bambuyla beslenmelerini ve dişilerin yılda 3-4 gün süren kızgınlık dönemlerinin daha iyi değerlendirilmesini sağlıyor.

Birleşmiş Milletler bünyesindeki Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) dünyadaki gen kaynaklarının korunabilmesi için mümkün olan en çok sayıda evcil hayvan türünün yetiştiricilikte kullanılması gerektiğini belirtiyor. Vahşi hayvan türlerinin korunması için ise, hayvanların yaşadığı bölgenin ve çevrenin korumaya alınması, doğal yaşamı koruma parklarının oluşturulması ve mümkün olduğu kadar sperma ve embriyonun dondurulup saklanması gerekiyor. Özellikle yetiştiricilikte kullanılan hayvanlara uygulanan biyoteknolojik yöntemler sayesinde genetik ilerleme ve genetik çeşitliliği koruma çalışmalarında büyük ilerlemeler kaydediliyor.

Biyoteknolojinin bir çalışma alanı olan gamet hücrelerinin hijyenik olarak elde edilmesi, dondurulması ve saklanabilir özelliklerinin keşfedilmesi insanları klonlayabilme konusunda bize önemli bilgiler sağlıyor. Bazı canlı hücrelerin ve mikroorganizmaların çok düşük sıcaklıklara dayanabildikleri ve çözme işlemi sonrasında normal işlevlerine geri dönebildikleri bilgisinden yola çıkılarak yapılan biyoteknolojik çalışmalar bu bilim dalının gelişmesine katkıda bulunuyor.

Hücrelerin dondurulmasında suyun biyolojik formunun değişmesi (transformasyon) söz konusudur. Yani dondurma, suyun biyolojik olarak kristalleşmesi ve şekil değiştirmesi ile gerçekleşir. Kristalleşme (seeding) donma sıcaklığına ulaşmamış sıvılarda dış etkiyle -5°C ile -7°C arasında başlatılır ve kristalleşmedeki ısı dalgasının yaratacağı zarar en aza indirilmiş olur. Kristalleşmenin başlatılması dondurma işlemi için kullanılan özel cihazlar sayesinde daha kontrollü yapılabilir. Bu sayede ani kristalleşme önlenir ve hücre dışı ortama sıvı geçişinde yeterli süre sağlanır.

Sonuç olarak üreme hücrelerinin ve dokularının dondurulma aşamalarındaki bu ilerlemeler ve araştırmalar insanların ve hayvanların nesillerini devam ettirebilmeleri, genetik çeşitliliğin ve ilerlemenin sağlanması açısından büyük öneme sahip.