CRISPR, ekinleri haşerelerin neden olduğu yıkımdan kurtarmaya nasıl yardımcı olabilir?

Kaliforniya’da ilk kez tespit edilmesinin üzerinden on yıldan kısa bir süre sonra, camsı kanatlı keskin nişancı adı verilen istilacı bir böcek, Pierce hastalığına neden olan bakteriyi bir baş belası olmaktan çıkarıp bir kabusa çevirmişti. Kırmızı lekeli vitray gibi kanatları olan dikdörtgen böcek, daha hızlıdır ve eyalete özgü keskin nişancılardan daha uzaklara uçar ve daha sert asmalarla beslenebilir. Devletin 80’lerin sonunda olduğundan şüphelendiği gelişi, hastalığın yayılmasını hızlandırdı.

Teftişler ve hedefe yönelik böcek ilacı püskürtme yoluyla, eyalet büyük ölçüde istilacı keskin nişancıyı Güney Kaliforniya ile sınırlandırmayı başardı. Ancak hastalığın hala tedavisi yok ve iklim değişikliği nedeniyle daha da kötüleşme ve mücadele edilmesi daha da zorlaşma riski taşıyor.

Araştırmacılar şimdi, camsı kanatlı keskin nişancının genomunu bakteriyi yayamayacak şekilde değiştirerek California’nın anti-Pierce cephaneliğine en son teknolojiyi eklemeyi düşünüyorlar.

Böyle bir çözüm, herhangi bir organizmanın genlerini değiştirmeyi giderek daha basit hale getiren CRISPR gen düzenleme teknolojisi sayesinde mümkün. Teknik, kanser immünoterapisi, elma ıslahı ve -tartışmalı olarak- insan embriyolarındaki deneylerde kullanılmıştır. Şimdi giderek artan sayıda araştırmacı, her yıl küresel mahsul üretiminin yaklaşık %40’ını birlikte yok eden bir dizi böceği kontrol etmeyi amaçlayan tarımsal zararlılara uyguluyor. Başarılı olursa, bu çabalar insektisitlere olan bağımlılığı azaltabilir ve mahsullerde genetik modifikasyonlara bir alternatif sağlayabilir.

Şimdilik, genetiği değiştirilmiş bu böcekler dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlara kapatıldı, ancak bu değişmeye hazırlanıyor. Bu yıl ABD’li bir şirket, ABD Tarım Bakanlığı (USDA) ile birlikte CRISPR kullanılarak kısırlaştırılan meyvelere zarar veren böcekler için sera testlerine başlamayı planlıyor. Aynı zamanda, devlet ve özel kurumlardaki bilim adamları haşere genetiği hakkında daha fazla şey öğrenmeye ve daha fazla türde düzenleme yapmaya başlıyor.

Genetiği değiştirilmiş organizmaların kullanımı tartışmalı olmaya devam ediyor ve düzenlenmiş tarımsal zararlıların ABD’de yaygın olarak serbest bırakılması henüz onaylanmadı. Potansiyel olarak uzun ve halen gelişmekte olan bir düzenleyici süreç sizi bekliyor. Ancak bilim adamları, CRISPR’nin tarımı etkileyen böceklerde gen düzenlemelerinin kullanılması için kritik bir anı başlattığını ve ufukta daha fazla keşif olduğunu söylüyor.

Riverside’daki California Üniversitesi’nde keskin nişancıyı modifiye etmeye çalışan bir böcek bilimci olan Peter Atkinson, “CRISPR’ye kadar teknoloji orada değildi,” diyor. “Genetik kontrolün gerçekçi bir şekilde düşünülebildiği bu yeni çağa giriyoruz.”

Düşmanını tanımak

Bilim adamları yakın zamana kadar camsı kanatlı keskin nişancının genetiği hakkında pek bir şey bilmiyorlardı. Genomunun ilk taslağı, 2016 yılında Teksas’taki USDA ve Baylor Tıp Fakültesi’ndeki bir grup tarafından haritalandı. Ancak haritada boşluklar vardı. 2021’de, Atkinson da dahil olmak üzere UC Riverside’daki araştırmacılar, daha eksiksiz bir versiyon oluşturmak için birçoğunu doldurdu.