Genetik Tedavide Yeni Çağ: Hücrelere Giden Akıllı Kuryeler

Andy/iStockphoto.com

Almanya’daki Helmholtz Munich Enstitüsü’nde geliştirilen ENVLPE isimli yeni bir yöntem sayesinde genetik mühendisliğinde kullanılan CRISPR/Cas sistemleri hücre içine güvenli ve etkili bir şekilde taşınabiliyor.

Nobel ödüllü CRISPR/Cas9 gen düzenleme yöntemi iki temel bileşenden oluşuyor: Cas9 enzimi ve kılavuz RNA (gRNA). Cas9 enzimi, DNA’yı moleküler bir makas gibi belirli bir noktadan kesebiliyor. gRNA ise Cas9 enzimini kesilecek DNA noktasına yönlendirerek enzimin doğru yerde işlem yapmasını sağlıyor.

ENVLPE Yöntemi Nedir?

ENVLPE yönteminde, gen düzenleyici moleküllerin hücrelere ulaşması için virüs benzeri parçacıklardan yararlanılıyor. Bunun için laboratuvar ortamında insan böbrek hücrelerinden türetilmiş HEK293T hücreleri kullanılıyor. Bu hücrelere kabuk proteinlerini ve CRISPR/Cas enzimlerini kodlayan genler aktarılıyor. HEK293T hücreleri bu bilgileri kullanarak kabuk proteinlerini ve CRISPR/Cas enzimlerini üretiyor. Ardından kabuk proteinleri, CRISPR/Cas enzimlerini güvenli şekilde içlerine alarak onları taşıyacak virüs benzeri parçacıkları oluşturuyor. Bu “moleküler kalkan” sayesinde enzimler bozulmadan hedef hücrelere taşınabiliyor.

ENVLPE teknolojisi yalnızca laboratuvarda değil, canlı organizmalarda da başarılı. Kör farelerle yapılan deneylerde, gözün retina tabakasına enjekte edilen ENVLPE parçacıklar sayesinde mutasyonlu Rpe65 geni üzerindeki tek bir bazlık bir hatanın düzeldiği görüldü. Sonuçta fareler yeniden ışığa tepki vermeye başladı. Üstelik bu başarı, daha önce kullanılan sistemlerin ihtiyaç duyduğu dozun yalnızca onda biriyle elde edildi.

Araştırma sürecinde, gerekli genetik bilgiler virüs ve bakterilerden elde edildikten sonra HEK293T hücrelerine aktarıldı. Bu hücrelerde kabuk proteinleri ve CRISPR/Cas enzimlerinin birleşmesiyle virüs benzeri parçacıklar oluşturuldu. Son aşamada ise bu parçacıklar farelerin retina tabakasına enjekte edildi.

ENVLPE’nin bir diğer potansiyel kullanım alanı ise bağışıklık sistemi. Kanser tedavisinde kullanılan T hücrelerinin genetik olarak düzenlenmesi, onların tümöre özel saldırılar gerçekleştirmesini sağlayarak tedaviye yeni bir boyut kazandırabilir. Ancak bu yöntem genellikle her hasta için ayrı ayrı hücre üretimini gerektiriyor. ENVLPE ile ise bağışıklık yanıtına sebep olan protein bölgeleri kesilerek bağışıklık sistemiyle uyumlu evrensel T hücreleri üretmek mümkün hâle geliyor. Böylece yalnızca kişiye özel değil, daha geniş bir hasta grubuna uygulanabilecek genelleştirilmiş ve erişilebilir tedaviler geliştirilebilecek.

Araştırmacılar gelecekte ENVLPE’nin sadece belli hücre türlerine veya dokulara yönlendirilebilmesini hedefliyor. Bu sayede genetik araçlar vücutta rastgele değil, yalnızca gerekli hücrelere ulaşabilecek. Bu gelişme ile hem gen düzenleyicilerin hedef hücrelere ulaşma oranı artırılacak hem de istenmeyen bölgelerde genetik değişikliklerin önüne geçilmiş olacak.

Sonuç olarak ENVLPE sistemi, genetik hastalıkların tedavisinde ve kanserle savaşta devrim yaratabilecek bir taşıyıcı teknoloji olarak öne çıkıyor. Virüslerin doğasından ilham alan bu yöntem, modern tıbbın en güçlü araçlarından biri olan gen düzenleyicilerin hedeflerine ulaşmasını çok daha güvenli ve etkili hâle getiriyor.

Sözlük:

ENVLPE (Engineered Nano Vesicle-Like Particle for Enhanced Delivery): Geliştirilmiş Taşıma için Mühendislik Ürünü Nano Zarf Benzeri Parçacık. Doğal hücre veziküllerini taklit edecek şekilde tasarlanmış, genetik materyalleri (RNA veya DNA gibi) belirli hücrelere hedefli ve verimli biçimde taşıyabilen biyomühendislik ürünü nano parçacık sistemi.

Kaynaklar:

• Helmholtz Munich. (2025, April 9). Engineering smart delivery for gene editors. ScienceDaily. Retrieved May 14, 2025 from www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250409114523.htm
• Pacesa, M., Pelea, O., & Jinek, M. (2024). Past, present, and future of CRISPR genome editing technologies. Cell, 187(5), 1076-1100.
• Görsel https://BioRender.com sitesinden hazırlanmıştır.

Yazar Hakkında:

Kerem Üstünkaya

TÜBİTAK Fen Lisesi 10. Sınıf Öğrencisi, TÜBİTAK MAM Biyoteknoloji Enstitüsünde stajyer

Mentör: Dr. Ahsen Özcan (Marmara Araştırma Merkezi Aşı ve İlaç birimi Uzman CRISPR-Cas Araştırmacısı)