Tasarlanmış İnsan Hücreleri İçin Geliştirilen Yeni Teknoloji

ABD'deki Northwestern Üniversitesi'nden bir ekip, hücresel mühendislik için karmaşık genetik ağlar oluşturabilen tasarım odaklı bir süreç geliştirmiştir. Bilim insanları bu yeni teknolojinin, laboratuvarda hücreleri oluşturmadan önce yararlı genetik tasarımları daha verimli bir şekilde tanımlamak için hesaplamalı modellemeyi kullandığını belirtmişlerdir. Çalışmanın baş araştırmacısı Joshua Leonard bir hücreyi yapılandırmak için, önce bir DNA parçasında istenen bir biyolojik işlevi kodladıklarını ve bu DNA programının daha sonra, bir genin yalnızca hücrenin ortamındaki belirli sinyallere yanıt olarak etkinleştirilmesi gibi, istenen işlevi yerine getirmesine rehberlik etmek için bir insan hücresine gönderildiğini belirtmiştir. Yakın zamanda doktora öğrencisi ve makalenin ilk yazarı olan Joseph Muldoon, model kılavuzlu tasarımın, bakteri ve maya gibi hücre türlerinde araştırıldığını ancak bu yaklaşımın memeli hücrelerinde nispeten yeni olduğunu ifade etmiştir. Araştırmacılar, diğer sentetik biyoloji teknolojileri gibi, bu yaklaşımın temel bir özelliğinin, diğer biyomühendislik grupları tarafından kolaylıkla benimsenmesinin amaçlanması olduğunu belirtmişlerdir.

Genetik parçalardan oluşan bir araç seti

Araştırma ekibi, Leonard’ın laboratuvarında icat edilen genetik parçalardan oluşan bir araç seti kullanmış olmakla birlikte deneyler yapmadan önce birçok potansiyel genetik programı simüle etmek için bu parçaları hesaplama araçlarıyla eşleştirmiştir. Her biri bir insan hücresinde istenen ve yararlı bir işlevi yerine getiren çok çeşitli genetik programların, her programın öngörüldüğü gibi çalışması için oluşturulabileceğini bulduklarını ve tasarımlarının da ilk seferde işe yaradığını bildirmişlerdir.

Leonard, deneyimlerine göre, bilimde hiçbir şeyin böyle çalışmadığını ve ilk seferinde hiçbir şeyin işe yaramadığını belirtmiştir. Leonard, herhangi bir yeni genetik tasarımın arzu edildiği gibi çalışmadan önce hata ayıklaması ve düzeltilmesi için genellikle çok zaman harcadıklarını ifade etmiştir. Ayrıca Leonard, her tasarımın beklendiği gibi çalışıyorsa, artık deneme yanılma yoluyla inşa etmekle sınırlı olmadıklarını, bunun yerine, gerçekten harika fikirlere odaklanmak için faydalı olabilecek fikirleri değerlendirerek zamanlarını harcayabileceklerini sözlerine eklemiştir. Bu çalışmada geliştirilen ve uygulanan genetik devreler de önceki devrelerden daha karmaşık olmakla birlikte araştırmacılar, bu ilerlemenin hücrelerin daha karmaşık işlevler yerine getirmesi ve tedavileri daha güvenli ve daha etkili hale getirmesi için bir fırsat yarattığını belirtmişlerdir. Leonard, bu yeni kabiliyetle, biyolojiyi gerçek anlamda tasarlayabilme konusunda büyük bir adım attıklarına dikkat çekmiştir.