REPAIRv1 [dPspCas13b-ADAR2DD (E488Q)] ile memeli hücrelerinde gen çeşitlendirilmesi

Abstract

2018 Nobel Kimya Ödülü, protein mühendisliği alanındaki araştırmalara verilmiştir, var olan bir proteinin veya enzimin genlerini yeniden yazarak, daha etkili veya yeni işlevli protein geliştirmeye dayanan yöntemler geliştirmişlerdir. Protein mühendisliği alanındaki çalışmalarda ortam olarak mikroorganizmalar veya in-vitro sistemler kullanılmıştır. Söz konusu memeli proteinleri geliştirmek olunca, bu tür ortamlarda geliştirilmiş proteinler memeli hücrelerinde ifade edildiğinde yanlış katlanma veya kümelenmeler meydana gelmiştir. Mikroorganizmalar veya in-vitro sistemler, memeli hücrelerine özgü karmaşık sinyal yolaklarının olmaması, moleküller arası etkileşimler, zayıf katlanma, beklenmedik modifikasyonlar, DNA, RNA ve proteinlerin işlenişi, hücresel lokalizasyon sorunları vb. fizyolojik ve biyokimyasal sebeplerden dolayı uygun ortam oluşturmazlar. Bu ve benzeri sorunlar, araştırmacıları memeli hücrelerini doğrudan mühendislik alanı (evrimleşme alanı) olarak kullanmaya itmiştir. Memeli hücrelerinin başlıca zorlukları teknik, ekonomik ve pratik olmayan yöntemleri içerir. Memeli hücrelerindeki en önemli engeller muazzam genom büyüklüğü ve yavaş büyüme hızıdır. Genomun muazzam büyüklüğü bölgeye yönelik stratejilerin gelişmesine yol açmıştır. Bu tekniklerden en önemlilerinden bir tanesi 2020 Nobel Kimya ödülüne konu olan CRISPR teknolojidir. Tezin amacı memeli hücrelerinde çalışmanın zamansal maliyetini ortadan kaldırmaktır. RNA'yı hedef alan CRISPR enzimleri ve lentiviral gen taşıma sistemleri ile memeli hücrelerinde programlanabilen bir yöntem geliştirilmiştir. Bu programlanabilir sistemin en önemli özelliği, memeli hücrelerinin bölünmesinin yavaş olması durumunu ortadan kaldırmasıdır. RNA'yı hedef alan CRISPR enzimleri ile tek bir jenerasyonda (pasajda) hiç durmaksızın sürekli çok çeşitli varyant üretir ve bu varyantları, virüs aracılığı ile paketleyip, (kimerik antijen reseptörü) CAR-T yapıları oluşturur. Mevcut konjonktürde var olan sistemlerden verimli ve geniş varyant aralığına sahip, teknik, pratik ve ekonomik olarak uygun bir hücre içi programlanabilen yöntemi geliştirilmiştir.