Uruguay'ın başkenti Montevideo'da sıcak ve güneşli bir günde hava temiz ve dumansız. Ulusal Tarımsal Araştırma Enstitüsü'nün (INIA) son derece güvenli bir tesisinde, on binlerce genetiği değiştirilmiş sinek var; parlak mavi kanatları, küçük beyaz ağ kafeslerinin duvarlarına çarpıyor. Bunlar, besi hayvanlarını öldüren ve hayvancılık endüstrisine her yıl milyonlarca dolara mal olan bir düşmana karşı yakında kullanılabilecek yeni bir silahı temsil ediyor: Güney Amerika ve Karayipler'in bazı kısımlarında yaygın olan bir parazit olan Yeni Dünya sineği. Dişi sinekler sıklıkla hayvanların yaralarına yumurta bırakır. Onlardan, konakçı hayvanın etine giren ve sadece yolda cilde zarar vermekle kalmayıp aynı zamanda et yiyen solucan benzeri larvalar doğar. Tedavi edilmezse, enfekte hayvanlar eninde sonunda dayanılmaz bir ıstırap içinde ölürler.
Duyuru
INIA veterineri Alex Menchaca ve meslektaşları solucan sineğiyle mücadele etmek için CRISPR genetik makası kullanarak tüm dişi sinekleri kademeli olarak kısırlaştıran bir genetik yapı geliştirdiler. Yapı, sineğin üreme sürecini manipüle ederek normal genlerden daha hızlı ve tercihli bir şekilde yayılabilmesini sağlıyor. Bu yüzden buna “Gen Drive” da deniyor. Menchaca, “Gen sürücüleriyle bu parazitleri hassas ve etkili bir şekilde kontrol edebiliriz” diyor.
Bir organizmanın DNA'sını kesmek
Gen sürücüleri de doğada bulunur, ancak hedeflenen üretime yönelik teknoloji yenidir ve hala oldukça tartışmalıdır. CRISPR, bilim adamlarının herhangi bir organizmanın DNA'sındaki belirli genleri kesmesine ve bunları yeni dizilerle değiştirmesine olanak tanır. Bu, bir hayvanın DNA'sını, türün hayatta kalmasını etkileyecek şekilde değiştirebilir ve çoğu zaman dişileri kısır hale getirebilir.
Bazı kuruluşlar sivrisinekleri yok etmek için gen sürücüleri geliştirmeye çalıştı. Seattle merkezli Bill & Melinda Gates Vakfı (BMGF) tarafından desteklenen Target Malaria, şu anda dünyadaki en gelişmiş gen tahrik projesidir. Ancak bu durumda bile henüz kafes deneylerinin ötesine geçemedik. Doğaya salınma onay süreci yavaş ilerliyor.
2020 yılında INIA araştırmacıları, ulusal kurtçuk sinek kontrol programının bir parçası olarak gen tahrik tekniklerini test etmek için Uruguay hükümetinden izin aldı. Şu anda laboratuvarda genetiği değiştirilmiş solucan sineklerinde gen sürücülerinin çeşitli bileşenlerini test ediyorlar.
Plan, dişi sineklerin doğurganlığı için önemli olan genlerin değiştirilmiş versiyonlarına sahip bir erkek sinek popülasyonu yaratmaktır. Manipüle edilen erkekler doğaya salındığında dişilerle çiftleşip genlerini aktarmaları bekleniyor. Nesiller geçtikçe, giderek daha fazla sayıda dişi solucan sineği gen sürücüsünün kopyalarını devralacak ve kısır hale gelecek, bu da popülasyonun çökmesine yol açacaktır.
INIA araştırmacıları şu anda laboratuvardaki kafes deneylerinin bir sonraki aşamasına yakınlar. Amerika Kıtası Kalkınma Bankası (IDB) onlara 450.000 dolarlık bir kredi verdi.
Uruguaylı ekiple birlikte çalışan North Carolina Devlet Üniversitesi'nden böcek bilimci Maxwell Scott, “İlginç olan şey, eğer dişilere bir gen yerleştirirseniz, dişilerin gelişimini kesintiye uğratabilmenizdir” diyor. “Bu potansiyel olarak çok verimli bir sistemdir.”
Durum acil
Geçtiğimiz yılın temmuz ayında Panama, ülke çapında kurtçuk sineği salgınları nedeniyle sağlıkta acil durum ilan etmişti. Ve bu yılın şubat ayında Kosta Rika'da hayvanlarda 200'den fazla sinek istilası vakası rapor edildi ve bu da hükümetin olağanüstü hal ilan etmesine yol açtı. Uruguay'da kurtçuk sineklerinin hayvancılık sektörüne maliyeti yılda 40 ile 154 milyon dolar arasında değişiyor. Tarımsal ihracat Uruguay ekonomisinin temelini oluşturur. Ülkeden ihraç edilen malların %80'inden fazlası tarım ürünleridir. Buna, yıllık 2,5 milyar dolar değerindeki toplamın %20'sini oluşturan sığır eti de dahildir.
IDB'nin kırsal kalkınma uzmanı Carmine Paolo De Salvo, bu nedenle ülkenin parazitlerle savaşmak için yeni araçlar bulmasının daha da önemli olduğunu söylüyor. “Hükümet [Uruguays] sürekli bir şeyler yapması konusunda baskı altında” diyor.
Bilim insanları onlarca yıldır kurtçuk sinekleriyle savaşmaya çalışıyorlar. 1950'lerde Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı'ndaki araştırmacılar, steril böcek teknolojisini (SIT) geliştirdiler. Erkek kurtçuk sinekleri radyasyonla kısırlaştırılır. DNA'sı hasar görmüş erkekler daha sonra uçakla istila edilen bölgeye bırakılır. Yabani dişilerle çiftleştiklerinde yumurtalar çatlamaz, bu da popülasyon artışını yavaşlatır ve parazitin yayılmasını engeller.
Bu yaklaşımın, Orta Amerika'nın bazı bölgeleri de dahil olmak üzere birçok ülkede etkili olduğu kanıtlandı ve milyonlarca hayvanın ve yaban hayatının parazitlerin acı verici pençesinden kurtarılması sağlandı. Amerika Birleşik Devletleri'nde, SIT kullanılarak ülke çapında uygulanan bir yok etme programı o kadar işe yaradı ki, 1966'da ABD Tarım Bakanlığı böceklerin ülke sınırları içerisinde yok edildiğini ilan etti. Hayvancılık endüstrisine çok büyük faydalar sağladı: Üreticiler 900 milyon dolara kadar tasarruf etti ve yabani ve çiftlik hayvanlarının sağlığı iyileşti.
Ancak kısır erkekler söz konusu olduğunda bile kurtçuk sineklerini yok etmek zorlu bir mücadele olmaya devam ediyor. Zararlıların geri dönmesini önlemek için Amerika Birleşik Devletleri, Orta ve Güney Amerika ülkeleriyle birlikte Panama-Kolombiya sınırında kalıcı bir steril sinek yasaklama bölgesi oluşturuyor ve bu bölge her yıl milyarlarca sineğin sürekli olarak tedarik edilmesini gerektiriyor. Bu çaba çok pahalı ve Güney Amerika'daki kurtçuk sineklerini yok etmek için yeterli değil. Araştırmacılar, parazitlerin çok yerleşik olduğunu ve izlenmesinin çok zor olduğunu söylüyor. Bu nedenle alternatif yöntemler arandı.
Haberin Sonu
Duyuru
INIA veterineri Alex Menchaca ve meslektaşları solucan sineğiyle mücadele etmek için CRISPR genetik makası kullanarak tüm dişi sinekleri kademeli olarak kısırlaştıran bir genetik yapı geliştirdiler. Yapı, sineğin üreme sürecini manipüle ederek normal genlerden daha hızlı ve tercihli bir şekilde yayılabilmesini sağlıyor. Bu yüzden buna “Gen Drive” da deniyor. Menchaca, “Gen sürücüleriyle bu parazitleri hassas ve etkili bir şekilde kontrol edebiliriz” diyor.
Bir organizmanın DNA'sını kesmek
Gen sürücüleri de doğada bulunur, ancak hedeflenen üretime yönelik teknoloji yenidir ve hala oldukça tartışmalıdır. CRISPR, bilim adamlarının herhangi bir organizmanın DNA'sındaki belirli genleri kesmesine ve bunları yeni dizilerle değiştirmesine olanak tanır. Bu, bir hayvanın DNA'sını, türün hayatta kalmasını etkileyecek şekilde değiştirebilir ve çoğu zaman dişileri kısır hale getirebilir.
Bazı kuruluşlar sivrisinekleri yok etmek için gen sürücüleri geliştirmeye çalıştı. Seattle merkezli Bill & Melinda Gates Vakfı (BMGF) tarafından desteklenen Target Malaria, şu anda dünyadaki en gelişmiş gen tahrik projesidir. Ancak bu durumda bile henüz kafes deneylerinin ötesine geçemedik. Doğaya salınma onay süreci yavaş ilerliyor.
2020 yılında INIA araştırmacıları, ulusal kurtçuk sinek kontrol programının bir parçası olarak gen tahrik tekniklerini test etmek için Uruguay hükümetinden izin aldı. Şu anda laboratuvarda genetiği değiştirilmiş solucan sineklerinde gen sürücülerinin çeşitli bileşenlerini test ediyorlar.
Plan, dişi sineklerin doğurganlığı için önemli olan genlerin değiştirilmiş versiyonlarına sahip bir erkek sinek popülasyonu yaratmaktır. Manipüle edilen erkekler doğaya salındığında dişilerle çiftleşip genlerini aktarmaları bekleniyor. Nesiller geçtikçe, giderek daha fazla sayıda dişi solucan sineği gen sürücüsünün kopyalarını devralacak ve kısır hale gelecek, bu da popülasyonun çökmesine yol açacaktır.
INIA araştırmacıları şu anda laboratuvardaki kafes deneylerinin bir sonraki aşamasına yakınlar. Amerika Kıtası Kalkınma Bankası (IDB) onlara 450.000 dolarlık bir kredi verdi.
Uruguaylı ekiple birlikte çalışan North Carolina Devlet Üniversitesi'nden böcek bilimci Maxwell Scott, “İlginç olan şey, eğer dişilere bir gen yerleştirirseniz, dişilerin gelişimini kesintiye uğratabilmenizdir” diyor. “Bu potansiyel olarak çok verimli bir sistemdir.”
Durum acil
Geçtiğimiz yılın temmuz ayında Panama, ülke çapında kurtçuk sineği salgınları nedeniyle sağlıkta acil durum ilan etmişti. Ve bu yılın şubat ayında Kosta Rika'da hayvanlarda 200'den fazla sinek istilası vakası rapor edildi ve bu da hükümetin olağanüstü hal ilan etmesine yol açtı. Uruguay'da kurtçuk sineklerinin hayvancılık sektörüne maliyeti yılda 40 ile 154 milyon dolar arasında değişiyor. Tarımsal ihracat Uruguay ekonomisinin temelini oluşturur. Ülkeden ihraç edilen malların %80'inden fazlası tarım ürünleridir. Buna, yıllık 2,5 milyar dolar değerindeki toplamın %20'sini oluşturan sığır eti de dahildir.
IDB'nin kırsal kalkınma uzmanı Carmine Paolo De Salvo, bu nedenle ülkenin parazitlerle savaşmak için yeni araçlar bulmasının daha da önemli olduğunu söylüyor. “Hükümet [Uruguays] sürekli bir şeyler yapması konusunda baskı altında” diyor.
Bilim insanları onlarca yıldır kurtçuk sinekleriyle savaşmaya çalışıyorlar. 1950'lerde Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı'ndaki araştırmacılar, steril böcek teknolojisini (SIT) geliştirdiler. Erkek kurtçuk sinekleri radyasyonla kısırlaştırılır. DNA'sı hasar görmüş erkekler daha sonra uçakla istila edilen bölgeye bırakılır. Yabani dişilerle çiftleştiklerinde yumurtalar çatlamaz, bu da popülasyon artışını yavaşlatır ve parazitin yayılmasını engeller.
Bu yaklaşımın, Orta Amerika'nın bazı bölgeleri de dahil olmak üzere birçok ülkede etkili olduğu kanıtlandı ve milyonlarca hayvanın ve yaban hayatının parazitlerin acı verici pençesinden kurtarılması sağlandı. Amerika Birleşik Devletleri'nde, SIT kullanılarak ülke çapında uygulanan bir yok etme programı o kadar işe yaradı ki, 1966'da ABD Tarım Bakanlığı böceklerin ülke sınırları içerisinde yok edildiğini ilan etti. Hayvancılık endüstrisine çok büyük faydalar sağladı: Üreticiler 900 milyon dolara kadar tasarruf etti ve yabani ve çiftlik hayvanlarının sağlığı iyileşti.
Ancak kısır erkekler söz konusu olduğunda bile kurtçuk sineklerini yok etmek zorlu bir mücadele olmaya devam ediyor. Zararlıların geri dönmesini önlemek için Amerika Birleşik Devletleri, Orta ve Güney Amerika ülkeleriyle birlikte Panama-Kolombiya sınırında kalıcı bir steril sinek yasaklama bölgesi oluşturuyor ve bu bölge her yıl milyarlarca sineğin sürekli olarak tedarik edilmesini gerektiriyor. Bu çaba çok pahalı ve Güney Amerika'daki kurtçuk sineklerini yok etmek için yeterli değil. Araştırmacılar, parazitlerin çok yerleşik olduğunu ve izlenmesinin çok zor olduğunu söylüyor. Bu nedenle alternatif yöntemler arandı.
Haberin Sonu