Jurassic Park mı Yoksa Buzul Çağı mı? >> Mamutları klonlayarak hayata döndürmek mümkün mü?

Son buzul çağının ve aynı adı taşıyan Blue Sky Studios animasyon filminin kralı mamutları klonlamak için kullanacağımız DNA’nın yarı ömrü 521 yıl¹, yani normal şartlar altında insan veya mamut DNA’sı yaklaşık bin yıl içinde tümüyle bozuluyor.

Bu açıdan bakıldığında bırakın 65 milyon yıl önce ölmüş dinozorları, türünün son örneği 3600 yıl önce yaşamış olan mamutları bile geri getirmek pek kolay değil.² Ancak bilim adamları bunu başarmak istiyor ve bunu sadece nostaljik sebeplerle istediklerini de söyleyemeyiz:

 

 

Çevreyi korumak için mamut klonlamak

Küresel ısınma ve çevre kirliliği iklim değişikliğine yol açarak doğal yaşam alanlarını tahrip ediyor ve bu durumda bize geleceğin zorlu dünyasında yaşayacak güçlü hayvanlarla dayanıklı bitkiler gerekiyor. Öyleyse buzul çağının ağır çevresel şartlarına alışmış tüylü mamut DNA’sını klonlayıp dirençli memeliler üretmeyi deneyebiliriz.

Harvard Tıp Okulu uzmanlarının yapmak istediği de bu: Fillerin soyu tükenmesin diye soğuk iklimlere dayanıklı özel filler “geliştirmek” istiyorlar. Sonuçta canlı doku ve türevlerini basan (örneğin et ve peynir) 3B biyo-printerlar yaygınlaşana kadar besi hayvanlarını değişen iklimden korumamız gerek. Bu noktada çölleşen ılıman iklimler, ısınan taygalar ve soğuyan otlaklar için mamut klonlama gelecek vaat eden bir çözüm olarak karşımıza çıkıyor. Peki bu çözüm ne kadar gerçekçi?

Gelecek bilimcilerin öngördüğü gibi 2060-2080 arasında çevre kirliliği ile iklim değişikliğini önleyecek teknolojileri geliştirip 2080 yılından sonra buzul çağının soyu tükenen türlerini klonlayarak Dünya gezegenini dev bir doğal park haline getirebilir miyiz? DNA’nın yarı ömrünün kısa olması bunun önündeki en büyük engel, ama Harvard Üniversitesi bu engeli aşmaya kararlı.

 

 

Jurassic Park gerçek olabilir mi?

DNA’nın yarı ömrü sadece 521 yıl olduğu ve dinozorların soyu 65 milyon yıl önce tükendiği için maalesef Jurassic Park gerçek olamaz. Ot yiyen dev brontozorları ve etçil T-Rex’i büyük bir parka koyup bu doğal parkı ziyaretçilere açamayız.

Bu konuda bize Jurassic Park filminde olduğu gibi milyonlarca yıl önce dinozor kanı emdikten sonra amber içinde hapsolan antik sivrisinek kalıntıları da yardımcı olamaz. Çünkü son yapılan araştırmalar, amberde kalan bir sineğe rağmen, DNA’nın 65 milyon yılda klonlama yapılamayacak kadar bozulacağını gösteriyor.

Bu senaryo belki 10 bin yıl önce mamut kanı emmiş olan sivrisinekler için geçerli olabilirdi fakat dinozorlar için geçerli değil. Yine de üzülmemek lazım. Dünya’nın bugünkü ekosistemi ve iklimi büyük dinozorları parkta yaşatmakta yetersiz kalırdı: T-Rex’in ne kadar et tüketeceği ve iki TIR boyundaki brontozorların nasıl otlayacağını düşünün.

 

 

Mamutlar çok şanslı

Öte yandan mamutlar konusunda şanslıyız ve bunu da amberde saklanmış bir sivrisineğe borçlu değiliz. Bizzat buzul çağı mamut klonlamak için işimizi kolaylaştırdı. Buzul çağında Dünya gezegeninin büyük kısmı buzullarla kaplıydı ve ölen mamutların cesetleri donmuş buzlu toprakta korundu.

Ruslar son yıllarda Sibirya’da çok sayıda iyi korunmuş mamut kalıntısı buldular. Bunların DNA’sı büyük ölçüde bozulmuştu, ancak iyi korunmuş mamut leşi sayısı arttıkça gelişmiş bilgisayarlar yoluyla tam mamut DNA’sı sentezleme şansımız da artıyor. Bu da en azından soğuk iklimde yaşadıkları için daha iyi korunmuş olan tüylü mamutları bir gün klonlayabileceğimiz anlamına geliyor.

 

 

Peki bu konuda hangi aşamadayız? Harvard Tıp Okulu’nun öncü mamut klonlama çalışmalarıyla başlayalım: Harvard Üniversitesi bilim adamları günümüzde yaşayan Asya fillerinin hücreleriyle oynadılar ve DNA’da hemoglobin üretimini kontrol eden üç gende değişiklik yaptılar (hemoglobin kanda oksijen taşıyan proteindir). Amaçları ise bir anlamda mamutları geri getirmekti.

Harvard Üniversitesi’nden genetik bilimci ve teknoloji geliştirme uzmanı George Church ise bu konuda oldukça temkinli konuşuyor ve yanlış anlaşılmaya yol açmak istemiyor:

“Her ne kadar dış görünüş itibariyle birbirine benzemeyen fillerle mamutlar farklı iklim kuşaklarında yaşamış olsalar da Asya filleri mamutlara Afrika fillerinden daha yakındır. Bununla birlikte biz mamutların kusursuz kopyasını çıkarmaya çalışmıyoruz. Bunun yerine soğuğa dayanıklı bir fil üretmeye çalışıyoruz.”

 

 

İçimdeki mamutu uyandırma!

Öte yandan klonlamanın ön koşulu olan DNA sentezleme teknikleri hızla gelişiyor ve genetik bilimciler eskiden sentezlemeyi başaramadıkları bozulmuş DNA örneklerini bile laboratuarda kısmen kopyalamayı başarıyor. Bütün bu gelişmeler bir gün mamutların da klonlanacağı konusunda insana ümit veriyor.

Birçok bilim adamı bu bağlamda Harvard’ın doğru yolda olduğunu düşünüyor. Sonuçta Asya filleri bünyesinde mamut DNA’sı taşıyor. Tıpkı Homo sapiens sapiens’in Homo erectus gibi atalarının genlerini miras almış olması gibi. İnsan ve hayvan DNA’sında atalarımızdan kalma ve şunda kullanılmayan pasif genler bulunuyor.

Öyle ki bugün mamut genleriyle soğuğa dayanıklı fil üreten insanlar, yarın öbür gün fillerin mamut doğurmasını da sağlayabilir. Birebir mamut değil ama eşekle at arası katır gibi bir hayvan ve o hayvanın yavruları da yüzde 100 mamut olabilir. Tekrarlayalım, bugün bu hayali gerçekleştirmekten uzağız ama yakın gelecekte bu tür ara aşamalardan geçerek mamut klonlayıp vahşi hayata bırakabiliriz.

 

 

Buzda hazır DNA

Yukarıda söylediğimiz gibi araştırmacılar Rusya’nın buzlu topraklarında, tundralarında donmuş mamut fosilleri buldular.

Teorik olarak bu hücrelerden sağlam DNA elde etmek ve bu DNA’ya bakarak Asya fillerinin yumurtalığındaki hücreleri “editleyip” fillerin mamut doğurmasını sağlamak mümkün. Sonuçta her mamut hücresi o hayvanın DNA’sının tam kopyasını içeriyor.

Bunun için bilimi yanlış tanıtan sözde bilimkurgu filmlerinde olduğu gibi klonlama tanklarına da ihtiyacımız yok. 🙂 Doğrusu ana rahmi varken makinelere gerek yok (insanlar için etik yönü şimdilik tartışmalı olsa da bunu fillerde yapma şansımız yüksek). Asıl sorun, ortaya çıkacak yeni türün gerçekten mamut olup olmayacağı. Belki de uzun yıllar bunu başaramayacağız ve katır misali mamutla fil arasında takılıp kalacağız.

 

 

“GDO’lu” mamut

6 Ocak 2000’de yere düşen bir ağaç İspanya’da yaşayan son vahşi pirene keçisini de öldürdü. Ölen hayvanın adı Celia idi ve 30 temmuz 2003’te Celia’nın klonu doğdu.

Bilim adamları Celia’yı klonlamak için keçinin hücre çekirdeğinden DNA örnekleri aldılar ve DNA’daki genleri başka bir keçi türünün döllenmemiş yumurta hücresine yerleştirdiler.

Ardından laboratuar ortamında genetiğini değiştirdikleri bu organizmayı, yani döllenmiş yumurta hücresini başka bir dişi keçinin dölyatağına yerleştirdiler. Gebelik sürecinin sonunda pirene keçisi Celia’nın küçük klonu sezaryenle doğdu.

 

 

Uzun yaşamadı

Ne yazık ki yeni doğan klon akciğerleri iyi gelişmediği için yedi dakika içinde öldü. Ancak, bu aynı zamanda bir konsept kanıtıydı ve klonlamanın veya en azından genetiği değiştirilmiş organizma (GDO) olarak üretilen melezlerin mümkün olduğunu gösteriyordu.

Çevreciler ve hayvan hakları savunucuları haklı sebeplerle bu tür süreçlere karşı çıkabilirler fakat Dünya’da başta Bengal kaplanları olmak üzere vahşi hayatta soyu tükenen çok sayıda hayvan var. Buna balıkları, bitkileri, böcekleri, yumuşakçaları, kabukluları ve bakterileri de katarsak gezegen tarihinin altıncı toplu soy tükenişini yaşadığımızı söyleyebiliriz. Bu kıyıma insanlar yol açıyor ve genetik mühendisliğinden yararlanarak soyu tükenen hayvanları geri getirmek de boynumuzun borcu.

Aslında bu ifade kelimesi kelimesine doğru, çünkü soyu tükenen canlılar arasında yiyip içtiğimiz besinlere kaynaklık eden bitkiler ve hayvanlar da var. Dolayısıyla hayvanları koruma meselesine daha geniş bakmak gerekiyor. Burada Dünya gezegenini restore etmekten ve insan türünün devamlılığını sağlamaktan söz ediyoruz.

 

 

Bir gezegeni kurtarmak

Açıkçası aklımız başına gelene, teknolojik tekillik kendini hissettirene ve 3B printerlar sayesinde sanayi devrimi sona erene kadar gezegenimiz büyük ölçüde tahrip olacak. Dünya’daki hayatın ve kendi türümüzün devamlılığını sağlamak için sağlıklı GDO sınıfına giren ürünler geliştirmenin yanı sıra soyu tükenen türleri de klonlamak zorundayız.

İspanya’da pirene keçisi klonlamak yarım kalmış bir çaba değil ama daha başlangıç. Genel merkezi San Francisco’da olan Long Now Foundation’ın başkanı çevreci Stewart Brand’in söylediği gibi, sırada aşırı avlanmayla soyu tükenen göçmen güvercin ve step tavuğu gibi türleri geri getirmek var. Görkemli Mamutlar Buz çağı filminde gözümüzü boyuyor olabilir, ancak gezegenin doğal dengesini düzeltmek için canlandırmamız gereken çok sayıda tür bulunuyor.

 

 

Ve elbette virüsler de geri geliyor

Virüsler bildiğimiz anlamda canlı olarak kabul edilmiyor ve Ebola ile AIDS gibi hastalıklar yüzünden insanlar virüslere iyi gözle bakmıyor fakat onlar da ekosistemin bir parçası ki bu noktada romantik bir nostaljiden söz etmiyoruz.

Eski virüsleri geri getirmek dünyada salgın hastalıkların nasıl ortaya çıktığını anlamak ve daha etkili aşılar geliştirmek için gerekli. Nitekim doktorlar 1918 yılında dünya çapında 20 milyondan fazla insanı öldüren grip salgınına yol açan virüs varyantı dahil birçok soyu tükenmiş virüsü canlandırdılar.

 

 

Virüslerin soyunun tükenmesi konusunda sorun çevre kirliliği ve aşırı avlanma değil tabii ki. Zararlı DNA ve RNA kodları olarak da niteleyebileceğimiz virüsler hızla çoğalıyor ve çok hızlı evrim geçiriyor.

Öyle ki 20 yıl içinde yüzlerce veya binlerce yeni virüs türü ortaya çıkıyor. Bugünkü amansız hastalıklara yol açan ilk virüs türlerinin soyu ise tükeniyor. İlaç, aşı ve kök hücre tedavisi için eski virüsleri klonlamak gerekiyor.

Öyle ki bilim adamları virüslerin insan DNA’sınn mutasyon yoluyla evrim geçirmesinde önemli bir rol üstlendiğini göstermiş bulunuyor. Öyleyse ne bekliyoruz? Neden mamutları şimdiden hayata döndürmüyoruz?

 

 

Paragöz şirketler

Bugün büyük şirketler gözünü Ortadoğu petrollerine dikmiş durumda ve kısa dönem kârına odaklanmak varken mamut klonlamaya para ayırmak şirketlerin aklına gelmiyor. Oysa benzer bir süreci Ortaçağ’da yok olan Mayalar da yaşadı.

Maya iktidarı halktan kopuktu ve zengin olduğu için doğal kaynakların tükenmesinden son ana kadar etkilenmedi. Böylece çevreyi tahrip etmeyi sürdürdüler ve açlıkla salgın hastalıklar zengin aileleri de etkilemeye başladığında artık çok geç kalmışlardı. Maya uygarlığı yok oldu. Aynı şey insan uygarlığı için de geçerli olabilir çünkü şirket mantığı maalesef sürdürülebilir bir ekonomi değildir.

Mamut klonlamayla ilgili diğer sorun ise yeterli sayıda sağlam DNA bulunamaması ve elbette laboratuarda DNA sentezleme tekniklerinin henüz gelişme aşamasında olması. Yine de DNA sentezleme başka bir yazıda anlatacağımız gibi hızla gelişiyor ve önümüzdeki 5 yıl içinde klonlamanın önündeki teknik engellerin kalkacağını söyleyebiliriz. Gerisi finansman ve vizyon sorunu.

 

 

Gen dizileri nasıl değiştiriliyor?

Yeni genom düzenleme teknikleri, özellikle de Harvard’dan Church ve ekibinin kullandığı CRISPR sistemi mamut klonlamada gelecek vaat ediyor.

Aslında her şey 1987 yılında başladı: O yıl Japon bilim adamları, Escherichia coli bakterisinde “düzenli aralıklarla kümelenmiş kısa palindromik tekrarlamalar” olarak adlandırdıkları gen dizileri buldular.

CRISPR denilen bu gen dizilerinin birçok bakteride olduğu ve bakterileri virüslerden koruyan basit ve etkili bir sistem oluşturduğu ortaya çıktı. CRISPR’le ilişkili sistem 9, yani Cas9 enzimi saldırgan virüslerin DNA’sındaki özel bir bölgeye bağlanarak virüsün genlerini kritik bir yerden kesiyordu. Virüsün genetik koduna bir RNA molekülünü takip ederek giren Cas9, virüsün organizmaya hastalık bulaştırmasını önlüyordu.

 

 

Gen editörü

Bilim adamları mamut klonlamak için fil genomunu bu şekilde değiştiriyor. Cas9 enzimini genleri kesmek, biçmek ve yapıştırmak için bir tür makas veya yapışkan bant olarak kullanıyorlar. Kısacası Cas9’u bir tür DNA editörü olarak adlandırabiliriz. Bilim adamları bu enzimi fil kanına Streptococcus pyogenes bakterisi ile bulaştırdılar ve Asya fillerinin hemoglobin üreten genlerinde değişiklik yaptılar.

Günümüzde araştırmacılar Church’ün tekniğini robotlar ve gen dizme makineleriyle birleştirerek çalışıyorlar. Çok katlı otomatik genom mühendisliği veya kısaca MAGE denilen bu teknikle Asya fili genomundaki yaklaşık beş milyar bazı gen bileşenlerine ayırmak ve hızlıca mamut genetik kodu halinde tekrar birleştirmek mümkün.

Yine de Church başarıya ulaşmak için sırayla gideceklerini söylüyor: “Bunları [kök hücreleri] kullanarak Asya filinin kök hücreleri ile diğer organları yeniden yapılandırarak karakterize etmeliyiz.” Söz konusu teknik yalnızca mamutlar gibi soyu tükenmiş türleri geri getirmekle sınırlı değil. Araştırmacılar şimdiye kadar 20 organizmanın genetiğini değiştirdiler. Bunların arasında maya, tütün, pirinç, buğday, sıçan, tavşan, kurbağa ve meyve sinekleri de bulunuyor.

 

 

Radyasyona ve toksinlere dayanıklı insanlar

Dünya’nın geleceğiyle ilgili felaket senaryoları ne kadar gerçekçi olabilir bilemiyoruz ama bizzat Church bunların bilimkurgu hayallerinden ibaret olmadığını söylüyor. Church Dünya’da insanların yaşayamayacağı radyoaktif, asitli ve toksik ortamlarda çoğalan bakterilerin genetik kodunu insan DNA’sına eklemeyi düşünüyor.

Genetiği değiştirilmiş insanlar uzaydaki kozmik ışınlardan zarar görmeden uzak gezegenlere yolculuk edebilirler. Şimdilik insanların Dünya’nın manyetik alanının dışında 6 aydan fazla kalması mümkün değil.

Ancak, ileride genetiği değiştirilmiş astronotlar Jüpiter’e doğru yıllar süren bir yolculuğa çıkabilirler. Çünkü DNA’ları kozmik ışınların yol açtığı radyasyona dayanıklı olmalarını sağlayacak. Buna öğle güneşinde deri kanserine yol açan morötesi ışınlardan (UV) korkmadan güneşlenmek de dahil.

 

 

Soy tükenişi önlemek

Mamut klonlama dediğimiz zaman aklımıza soyu tükenen hayvanları geri getirmek geliyor. Oysa bir de soyu tükenmek üzere olan hayvanların yok olmasını önlemek var. Sonuçta bir türün hayattaki birey sayısı azalınca, o canlı türünün gen havuzu daralıyor.

Genetik çeşitliliği azalan canlı türleri daha kolay hastalanıyor, açlık ve kuraklık gibi yeni koşullara uyum sağlayamıyor. Dünyada Afrika çitalarından Sumatra gergedanına kadar risk altında olan böyle pek çok tür var. Genetiği değiştirilmiş organizma teknikleri bu türlere yeni genler eklenmesini sağlayarak türün gen havuzunu dolduracak ve hayvanların soyunun tükenmesini önleyecek.

 

 

Neandertallerin geri dönüşü

Canlıların soyunun tükenmesi doğanın dengesini bozuyor. Bu sebeple hayvanların soyunun tükenmesini önlemek diğer türlerin yok olmasını önlemek ve toprağım tarımsal değerini korumak gibi açılardan kritik önem taşıyor. Rus jeofizikçi Sergey Zimov da olaya ister hayatta kalmak açısından ister etik açıdan ister nostaljik açıdan bakalım, canlı türlerini hayatına döndürmenin ya da mevcutları korumanın çok önemli olduğunu vurguluyor.

Zimov’un hayali Rus tundralarında 10 bin yıl önceki buzul çağı fauna ve florasını geri getirerek bir Pleistosen Dönemi doğal parkı kurmak. Ancak insanoğlunun zihinsel ve entelektüel gelişimi için soyu tükenen akrabamız Neandertalleri geri getirmek de önemli. Bugün dünyada insan gibi düşünen tek canlı Homo sapiens sapiens, ama bir zamanlar atalarımız bu dünyayı Homo neanderthalensis, Homo ergaster ve Homo erectus ile paylaşmıştı.

Bir gezegende birden fazla düşünen canlı türü olursa ne olur? Bu sorunun cevabını vermek için Neandertal insanını da klonlamak isteyenler var. Gerçi Neandertallerin soyu yaklaşık 30 bin yıl önce tükendi. Bu da Neandertal DNA’sının mamut DNA’sından 10 ila 30 kat eski olduğu anlamına geliyor. DNA’nın yarı ömrü 521 yıl olduğuna göre Neandertal klonlamanın çok daha zor olacağını görebiliyoruz.

 

Yeni bir kölelik mi?

Ancak nüfus artışına rağmen bu fikir insanı heyecanlandırıyor ve aynı zamanda siyahlara yapılan ayrımcılığı düşündüğümüzde kişiyi fazlasıyla ürkütüyor.

Nitekim Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nden evrimci genetik bilimci Svante Pääbo, “Neandertaller bilinçli insanlardı” diyor. “Uygar bir toplumda sırf bilimsel merakımızı gidermek için yeni bir insan türü yaratmayız.”

Pääbo meraktan kanatlı insan yaratıp sirklerde sergilemek gibi senaryolara karşı (özellikle de sirk fillerini eğitmek için hayvanlara nasıl işkence edildiği dikkate alındığında) ve bu konuda haklı, ama Neandertaller gerçekten yaşamıştı. Burada yeni bir tür yaratmak değil, büyük olasılıkla atalarımızın soyunun tükenmesine yol açtığı bir insan türünü geri getirmekten bahsediyoruz. Bütün bu soruların etik ve felsefesi açıdan cevaplanması gerekiyor.

 

 

Aslında aynı teknikle insan genlerini değiştirmek de mümkün. Sonuç olarak mamut klonlama ile gen tedavisi aynı teknikleri kullanıyor. Mamut klonlamayı başaran bilim adamları, kanser gibi kısmen kalıtsal hastalıkları önlemek için gereken gen tedavisi yöntemlerini de iyileştirebilirler.

Kısacası yarın öbür gün otlaklarda mamutların yürüdüğünü görürsek türümüzün geleceğini büyük ölçüde kurtardığımızı düşünebiliriz. Ancak bu o kadar da kolay değil ve genetik bilimciler de işleri hızlandırmak için CRISPR gibi “kısayollardan” yararlanıyorlar. Örneğin CRISPR’i doğru RNA molekülüyle eşleştirirsek insan hücrelerinde aynı anda beş gen editlemek mümkün.

 

 

Kıyamet senaryosu

Bilim adamlarının aynı anda değiştirebildiği gen sayısı hızla artıyor. İnsanlarda on binlerce aktif gen var ve bunların pasif genlerle kombinasyonları ise göz renginden Alzheimer hastalığı riskine kadar sayısız etkiye yol açıyor. Dolayısıyla 3 milyar bazdan oluşan DNA’yı bilimkurgu filmlerinde olduğu gibi gerçek zamanlı olarak editlemek şart.

Uzay Yolu’nda Borg’ların mikroskobik saldırgan robotları (nanitler) insanları birkaç saniyede makine adamlara dönüştürüyordu. Gen mühendisliği alanındaki son gelişmelerle bunu nasıl yapabileceklerini görüyoruz. Bu örnek de genetik mühendisliğinin kötüye kullanılması durumunda bizi ne gibi tehlikeler beklediğini gösteriyor.

 

 

Bugün basında algı yönetimiyle insanların beynini yıkıyoruz, yakın gelecekte ise telepatik internetle kişilerin düşüncelerini gözetleme riski var ki bu da ileride insan zihnine müdahale ederek yandaş oy sağmalları yaratmakta kullanılabilir. Genetik müdahale ise bir tür köle biyonik ırk yaratmakta kullanılabilir.

Bütün bunlar şimdilik birer felaket senaryosundan ibaret, ama bu hayallerin gerçekleşmesini önleyerek gen mühendisliğini insanlığın geleceği açısından doğru kullanmak için tüm risklerin farkında olmak gerekiyor.

 

 

TED konuşması, Hendrik Poinar: Tüylü mamutu geri getirin.

 

 

 

¹Allentoft, M. E. et al. Proc. R. Soc. B http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2012.1745 (2012).

²Microsatellite genotyping reveals end-Pleistocene decline in mammoth autosomal genetic variation: Veronıca Nyström, Joanne Humphrey, Pontus Skoglund, Nıall J. Mckeown, Sergey Vartanyan, Paul W. Shaw, Kerstın Lıdén, Mattıas Jakobsson, Ian Barnes, Anders Angerbjörn, Adrıan Lıster and Love Dalén. DOI: 10.1111/j.1365-294X.2012.05525.x