Genlere en Erken Bak›fl - biyolojiegitim.yyu.edu.trbiyolojiegitim.yyu.edu.tr/bmk/Genlere05.pdf · Down sendromu gibi bir kromozom sorunu bulu- nan bebek do¤urmufl olan ya da

Bir süre önce ABD’de bir televiz-yon program›nda, henüz 7 haftal›k ha-mile bir kad›n bebe¤inin cinsiyetinimilyonlarca izleyeciyle birlikte ö¤ren-di. Holly Osburn ad›ndaki bu kad›n,birkaç damla kan örne¤ini Baby Gen-der Mentor (Bebek Cinsiyet Rehberi)adl› bir ürünü piyasaya süren firmayagöndermifl. 275 dolara sat›lan bu test-ler sayesinde, 5 haftal›k bir fetüsüncinsiyetinin annesinden al›nan bir par-ça kan yard›m›yla saptanabildi¤i söyle-niyor. Boston’daki Tufts ÜniversitesiT›p Okulu’nda do¤umöncesi genetikkonusunda çal›flmalar yapan Diana Bi-anchi’nin, “evde” fetüs DNA’s› testleri-nin henüz bilimsel ve etik aç›dan ye-terli olduklar› konusunda bir karar ol-

mad›¤›na vurgu yapmas›na karfl›n, vü-cuda ciddi bir müdahale yap›lmaks›z›n(noninvazif) gerçeklefltirilen bu fetüstan› testleri piyasada sat›lmayabafllanm›fl bile. Annenin kan›nda dola-flan fetüs DNA’s›na dayanan testlerin,vücut içine girilerek (invazif) ve gebe-li¤in geç evrelerinde yap›lan amniyo-sentez gibi az da olsa risk içeren test-lerin yerini almas› bekleniyor. Araflt›r-mac›lar annenin kan›nda bulunan fe-tüse ait DNA’lar›, babadan gelen vekistik fibroz ya da Akdeniz anemisi gi-bi hastal›klara yol açan genleri sapta-mak için kullan›yorlar. fiimdilerdeyse,bu teknikleri Down sendromunu sap-tamak gibi daha büyük baflar›lara im-za atabilmek için gelifltirmeye çal›fl›-

yorlar. E¤er bu ifl baflar›l› olursa, bili-minsanlar› fetüs genetik testlerinin det›pk› HIV testi ya da di¤er tan› testlerigibi ucuz ve al›fl›lm›fl testler haline ge-lece¤ini düflünüyorlar.

En erken ve en kolay gerçeklefltiri-len fetüs DNA testi, elbette etik sorula-r› da beraberinde getiriyor. Örne¤inkimi araflt›rmac›lar, ailelerin istediklericinsiyette bir bebe¤e sahip olamaya-caklar›n› ö¤rendiklerinde bebe¤i dü-flürmeye çal›flabileceklerine dikkat çe-kiyor. Benzer flekilde, k›z çocuklaraerkeklere oranla daha az de¤er verilentoplumlarda da bu tür risklerin artabi-lece¤ine dikkat çekiliyor. Etik tart›fl-malar her ne kadar cinsiyet seçimi ko-nusunda yo¤unlaflsa da, e¤er fetüs

Genlereen Erken Bak›fl

Genlereen Erken Bak›fl

74 Ekim 2005B‹L‹M veTEKN‹K

Befl haftal›k bir fetüsün cinsiyetini ö¤renebilmek, birçok anne ve baba aday›n› aylarca beklemek-ten kurtaracak gibi. Üstelik, belki onlara çok daha önemli bir bilgi edinme flans› tan›yacak: do¤a-cak bebe¤in herhangi bir kal›tsal hastal›k tafl›y›p tafl›mad›¤›. Anne kan›ndaki fetüs DNA’s›n› ince-leyerek tan› koyma teknikleri gelifltikçe, ailelerin do¤acak bebeklerinin durumu hakk›nda bilgiedinme ve seçim yapabilme flanslar› da art›yor.

genlereErken 9/24/05 8:21 PM Page 74

DNA testleri fetüsün kanser ya da bafl-ka bir hastal›¤a yatk›n genler tafl›d›¤›-n› a盤a ç›kar›rsa, bebek odas›n›n ren-gine karar vermekten çok daha zor ka-rarlar›n aileleri bekledi¤i söyleniyor.

Araflt›rmac›lar flimdi, annenin DNAdenizinde yüzen birkaç molekül fetüsDNA’s› diziliminden net ve tutarl› ifla-retler alman›n yollar›n› ar›yorlar.“E¤er bu tür bir tan›, aileleri gebeli¤isonland›rmaya varan kararlar vermeyeitecekse, do¤ruluk ve kesinlik flart” di-yor Warwick Üniversitesi’nden MajHulten.

Araflt›rmac›lar farkl› tiplerde birkaçfetüs hücresinin, anne adaylar›n›n ka-n›nda bulundu¤unu yaklafl›k 30 y›ld›rbiliyorlar. Gebelik s›ras›nda anneninbir mililitre kan›nda, 2 ile 6 fetüs hüc-resi bulunabiliyor ve bunlar›n bir k›s-m› do¤umdan sonra da kanda kal›p,do¤um sonras› doku onar›m›na ya daannedeki hastal›klar›n iyileflmesinekatk›da bulunabiliyor. Bunun kan›t›,ilk olarak 1991’de Baylor T›p Oku-lu’ndaki Joe Leigh Simpson Laboratu-var›’nda yap›lan bir fetüs tan› çal›flma-s›nda ortaya ç›kar›ld›. Kullan›lan CD71adl› bir antikor, fetüs kökenli k›rm›z›kan hücrelerine tutunarak, onlar› an-nenin kan hücrelerinden ay›rma iflle-

minin baflar›yla gerçeklefltirilmesinisa¤lam›fl. Kromozom bozuklu¤undankaynaklanan Down sendromunu sap-tayabilmek için, renkli sondalar›n kro-mozomlara tutundu¤u fluoresans ye-rinde melezleme (FISH – Fluoroscen-ce in situ hybridization) yöntemini kul-lanm›fllar. Baflka laboratuvarlar da,amniyosentez ve koryonik villus ör-nekleme gibi yöntemlere seçenek olufl-turaca¤› düflünülen bu yeni teknikle-rin kullan›ld›¤› benzer araflt›rma so-nuçlar› yay›mlad›lar. Gebeli¤in ilküçtebirlik döneminin (1 – 13. haftaaras›) sonlar›nda ya da 2. üçtebirlik dö-neminin (13 – 26. hafta aras›) bafllar›n-da anne aday›n›n vücuduna bir i¤neyard›m›yla girilerek fetüs hücreleri

toplanan bu tan› yöntemlerinde % 1’likbir düflük riski bulunuyor. 1994’teABD Ulusal Çocuk Sa¤l›¤› ve GeliflimiEnstitüsü’nde, 5 farkl› laboratuvardayap›lm›fl olan ve 2744 hamile kad›n›nkan›ndan al›nan fetüs hücrelerinin kul-lan›ld›¤› Down sendromu araflt›rma so-nuçlar›n›n do¤rulu¤u ölçüldü. 2002’deyay›mlanan raporlara göre, sonuçlarumut vericiydi.

NICHD’den (Ulusal Çocuk Sa¤l›¤›ve Geliflimi Enstitüsü) araflt›rmac›lar,kanda bulunan fetüs hücrelerinin gü-venilir tan›lar sa¤lamada kullan›lmas›için flu anki tekniklerin gelifltirilmesigerekti¤ini düflünüyorlar. Bununanahtar›n›n da, annenin kan›ndaki mil-yonlarca hücreden fetüs hücrelerinidaha etkin bir biçimde ay›rmay› sa¤la-yacak antikor ya da baflka bileflimlerolabilece¤i görüflündeler.

Birkaç farkl› ekip, trofoblast ad› ve-rilen ve hamile bir kad›n›n rahim boy-nundan al›nan örnek dokudan fetüshücrelerini yal›tmak gibi alternatif yak-lafl›mlar ar›yorlar. Simpson grubundanFarideh Bischoff, trofoblastlar› anne-nin hücrelerinden ay›rman›n, fetüskan hücrelerinden ay›rmaktan dahakolay olaca¤›n› söylüyor.

Serbest ve BasitBirkaç y›l önce Hong Kong’taki Çin

Üniversitesi’nden Dennis Lo ve ekibi-nin, anne kan›nda fetüs hücresindendaha fazlas›n›n bulundu¤unu ortaya ç›-karmas›yla, annenin vücuduna girme-den yap›lan testler yeni bir yöne sapt›.Buna göre, hücrelerin d›fl›nda fetüsDNA’s› serbest halde annenin kan›ndayüzüyor. Lo’nun akl›na bu düflünceyigetiren, kanser hastalar›n›n kan›nda tü-mör DNA’s› bulunmas› olmufl. Buradanyola ç›karak, tümör gibi h›zl› büyüyenbir doku olan plasentan›n da DNA b›ra-kabilece¤ini düflünmüfl.

Lo ve ekibi, erkek fetüsteki Y kro-mozomu üzerinde bulunan SYR geni-ni araflt›rmak için polimeraz zincirle-me tepkimesi (PCR) kullan›yor ve1998’de yazd›klar› raporda, anne ada-y›n›n kan›nda fetüs hücresinden dahafazla fetüs DNA’s› bulundu¤unu orta-ya koyuyorlar. Annenin plasentas›nda-ki hücresiz (cell-free) DNA oran› gebe-lik süresince % 3 - % 6 art›yor ve do-¤umdan iki saat sonra h›zla düflüfle ge-çiyor.

75Ekim 2005 B‹L‹M veTEKN‹K

Ultrasonografi, amniyosentez ve koryonik vil-lus örnekleme gibi yöntemlerle bebe¤in cinsiyetikar›n içinde belli oluyor. Ultrasonografide plastikbir ayg›t karn›n alt bölgesinde gezdirilerek yük-sek frekansl› ses dalgalar› gönderiliyor. Geri dö-nen dalgalar ifllenerek bebe¤in durumunu da gös-teren efl zamanl› görüntüler elde ediliyor. Amni-yosentez ve koryonik villus örneklemedeyse, an-ne aday›n›n vücuduna bir i¤ne yard›m›yla girili-yor. Amniyosentezde, i¤neyle rahime ve bebe¤iniçinde bulundu¤u amnion s›v›s›na ulafl›larak bura-dan s›v› örne¤i al›n›yor. Koryonik villus örnekle-mede, i¤ne geliflmekte olan plasentan›n içine so-kularak dokudan küçük parçalar al›n›yor. Bu test-ler daha çok 35 yafl›n› aflm›fl, daha öncedenDown sendromu gibi bir kromozom sorunu bulu-nan bebek do¤urmufl olan ya da anne baban›n azrastlan›r metabolik bir bozukluk tafl›d›¤›n›n bilin-di¤i durumlarda anne adaylar›na uygulan›yor.Koryonik villus örnekleme için uygun zaman ge-nellikle gebeli¤in 10 – 12. haftas›yken, amniyo-sentez genellikle 16 – 18. haftalarda uygulan›-yor. Amniyosentezin kimi durumlarda daha erkenuyguland›¤› da olabiliyor. Her iki testten önce de,ultrasonografi arac›l›¤›yla ayr›nt›l› bir görüntüle-me ve inceleme yap›lmas› gerekiyor.

Gebelik bafllad›ktan sonraki yöntemlere ekolarak son y›llarda, henüz gebelik bafllamadan

uygulanan birtak›m yöntemler de gündemde.Bunlardan ilki MicroSort Sperm Sorting adl› yön-tem. Burada yap›lan ifllem, X ve Y kromozomu ta-fl›yan spermleri ay›rmak. ‹stenen cinsiyete göre,X ya da Y kromozumlu sperm, rahmin içine yer-lefltirilip döllenme sa¤lan›yor ya da kad›n›n yu-murtas› da d›flar› al›nd›ktan sonra bu ifllem d›fla-r›da gerçeklefltirilip yeniden anne aday›n›n rahmi-ne yerlefltiriliyor. Bu yöntemin baflar› oran›n›n %70 – 80 aras›nda ve daha çok k›z bebek isteyen-ler için yüksek oldu¤u söyleniyor. Bu yöntemdeher bir deneme yaklafl›k 4.000 dolar ve genellik-le anne adaylar› ortalama 3 deneme yapt›r›yorlar.Bir baflka yöntemse Yerleflim (‹mplantasyon) Ön-cesi Genetik Tan› (Preimplantation Genetic Diag-nosis). Bu yöntemde cinsiyetine karar verilen em-briyo rahmin d›fl›nda üretiliyor ve buraya dahasonra yerlefltiriliyor. Bu yöntemin fiyat›ysa olduk-ça yüksek; 10.000 – 20.000 dolar.

Tan› ve Cinsiyet Seçiminde Kullan›lan Yöntemler

genlereErken 9/24/05 8:21 PM Page 75

Lo ve ekibi fetüs DNA’s›n›n, Rh fak-töründe öldürücü uyuflmazl›klara yolaçabilen, k›rm›z› kan hücreleri yüze-yindeki bir proteini tan›da kullan›labi-lece¤ini gösterdi. E¤er Rh (-) bir kad›n,Rh (+) bir fetüs tafl›yorsa, ba¤›fl›kl›ksistemi bebe¤in kan hücrelerine karfl›antikorlar üretebiliyor. Bu da, fetüstekans›zl›¤a yol açabiliyor. Bu hassaslafl-ma gebeli¤in belli dönemlerinde,anneye Rh immünoglobülin (antikor)enjekte edilerek engellenebiliyor. Bu,fetüsün Rh durumu bilinmeden al›-nabilecek bir önlem. Ancak birçokaraflt›rma grubu, Rh (-) hamile bir ka-d›n›n kan›n›, fetüs DNA’s› için testedip Rh geninin fonksiyonel biçiminiortaya ç›karabildi. Bu tür testler Avru-pa’da baz› laboratuvarlarda 2001’denberi uygulan›yor. Birçok grup da, kis-tik fibroz, beta talessemi, cüceli¤in birtürü ve Huntington hastal›¤› gibi baba-dan geçen mutasyon hastal›klar›n› sap-tad›klar›n› bildirdiler. Bununla birlik-te, sonuçlar her zaman yeniden eldeedilebilir olmayabiliyor, çünkü küçükmutasyonlar› fetüs ve anne DNA’s› ka-r›fl›m›ndan ç›kar›p almak çok zor olabi-liyor. Di¤er umut verici bulgularsa he-nüz tart›flmal›. Lo ve ekibi 2000 y›l›n-da, ölen hücrelerin parçalar›ndaki(fragments) bozulmam›fl fetüs DNA’s›-n›n Down sendromu için incelenebildi-¤ini bildirdi. Geçen y›l da bir biyotek-noloji firmas›, annenin kan›n›n formal-dehitte ifllenmesinin fetüs DNA’s› elde-sini art›raca¤› iddias›nda bulundu. Nevar ki, yaln›zca baz› laboratuvarlar budeneyleri yineleyebildiler.

Bununla birlikte geçen y›l yaflananiki geliflme, fetüs DNA’s› testlerininolas› güvenilirli¤ini art›rd›. ‹ki çal›flma-n›n da konusu, Asyal›lar ve Akdenizli-ler’de s›k rastlanan Akdeniz anemisihastal›¤›na yol açan mutasyonlard›.Yay›mlanan raporda, 12 fetüsteki kal›t-sal beta talessemiyi gösteren mutas-

yonlar›n tan›s› için fetüs DNA’s› incele-mesinde yaln›zca PCR yerine, PCR vespektrometre kullan›lmas›n›n daha gü-venilir olaca¤› belirtiliyor.

Bu y›l›n bafllar›ndaysa, baflka birekip farkl› bir yaklafl›mla, beta talesse-mi mutasyonlar›n›n tan›s›nda tek birnükleotit de¤iflimini incelemifl. Bu ça-l›flmada, daha önceden Lo ve ekibininbuldu¤u, anne kan›ndaki fetüs DNAparçalar›ndan yararlan›lm›fl. Bu tak›m,elektroforez yöntemiyle kan örne¤in-deki k›sa bölütlerin oran›n› art›rm›fl ve31 fetüsten 28’inde beta talessemi mu-tasyonunu baflar›yla bulmufl. Kütlespektrometrisi gerektiren Sequenom-Lo yöntemi 300.000 dolara mal olur-ken, bu yöntemde her bir örnek içinharcanan para yaklafl›k 8 dolar.

Birçok ekip bu teknikleri kullana-rak kistik fibroz ya da di¤er kal›tsalhastal›klar› güvenilir biçimde sapta-mak konusunda birbirleriyle yar›fl›yor.

fiimdiye kadar yap›lan çal›flmalar›nhepsinde, babadan geçen kal›tsal mu-tasyonlar›n tan›s› gerçeklefltirilebildi.Bunun en önemli nedeniyse, henüzanne kan›ndaki fetüs DNA’s›n› anneDNA’s›ndan tümüyle ay›rman›n bir yo-lunun bulunamam›fl olmas›. Bununolas› bir çözümünün, gene tutunanmetilli gruplar gibi “epigenetik” iflaret-lerin kullan›lmas›yla, anneninDNA’s›ndan fetüsünkini ay›rmak olabi-lece¤i söyleniyor. Lo ve ekibi 2002’debu tür bir ayr›flt›rmay› baflar›yla ger-çeklefltirdiler. Bir baflka olas› stratejiy-se, yaln›zca fetüs taraf›ndan üretilenelçi RNA’lar› kullanmak olabilir. Bir-çok grup, plasenta genlerince üretilenRNA’n›n annenin kan›nda fark edildi-¤ini gösteren çal›flmalar yapt›.

Fetüs DNA’s›ndan yararlanarak veannenin vücuduna girmeden yap›lanDown sendromu tan›s›, araflt›rmac›lariçin büyük bir baflar›. Down sendromuolas›l›¤› 35 yafl›n üstündeki anneleriçin 270’te 1 oldu¤undan, böyle bir tes-te talep de çok fazla olacak. Hekimlergebeli¤in ilk üçtebirlik bölümünde fe-tüsün boyun ölçülerine ve annenin ka-n›nda kimi proteinlerin miktar›na baka-rak bu bozuklukla ilgili taramalar yap›-yorlar. Bu yöntemler, yan›lma pay› % 2- % 6 aras›nda olsa da hastalar›n %85’ine uygulan›yor. Her ne kadar Ulus-lararas› Down Sendromu Tarama gru-bu geçen y›l bu yöntemi, tüm kad›nlarasunulmas› gereken bir hizmet olarak

talep etse de, firma bu yöntemin ard›n-dan amniyosentez ve koryonik villusörneklemesinin de uygulanmas› gerek-ti¤ini söylüyor. Bu testlerin fiyat›n›n1000 dolardan fazla olmas›, uygulama-y› 35 yafl üzeri kad›nlarla s›n›rl›yor.

Fetüs hücrelerini kullanarak Downsendromunu saptamak, hücresiz DNAkullanarak saptamaya çal›flmaktan çokdaha kolay. Bunun nedeniyse, buhastal›¤›n PCR ile saptanabilecek birmutasyondan çok fazladan bir kromo-zomdan kaynaklan›yor olmas›. fiimdi-ye de¤in izlenen yöntemlere fetüsDNA’s› nicelik testinin de eklenmesi-nin, saptama oran›n› % 81’den % 85’eç›karabilece¤i söyleniyor.

Etik SorunlarHer ne kadar bu kulvardaki araflt›r-

malar büyük çekiflmelere sahne olsa da,ekipler aras›nda iflbirli¤i de yayg›n. Av-rupa Birli¤i’nin 12 milyon euroluk pa-rasal destek sa¤lad›¤› Fetüs De¤erlen-dirmede Özel Geliflmeler (Special Ad-vances in Fetal Evaluation) adl› projedetam 52 enstitü orta¤› bir araya geldi.

Bununla birlikte Baby Gender Men-tor gibi do¤ruluk oran› % 99,99 olarakbelirtilen testleri satan firmalar›n çal›fl-malar›n› yeterince güvenilir bulmayanbiliminsanlar›n›n say›s› oldukça fazla.Lo ve ekibiyse, gelifltirdikleri yöntemincinsiyet seçiminde kullan›lmamas› içinfirmalara birtak›m güvenlik önlemleriald›r›yorlar. Asl›nda bu türden erkentan› yöntemleri yaln›zca cinsiyet seçi-minde de¤il, kal›tsal bir hastal›k ya dabozukluk söz konusu oldu¤unda gebe-li¤i sona erdirme gibi birtak›m risklerde tafl›yabiliyor. Bununla birlikte bili-minsanlar›, anne adaylar›n›n bebekleri-nin hastal›klar›n› önceden bilmeleri-nin, psikolojik olarak duruma haz›rl›k-l› olmalar›n› sa¤layabilece¤ini düflünü-yorlar. Örne¤in, Down sendromu tafl›-yan bir bebe¤e sahip olaca¤›n› bilenbir anne, do¤um sonras›nda bu du-rumla bafla ç›kabilmek için haz›rl›kl›olabilir. Bu her ne kadar zor bir du-rum olsa da, ailelere kendileri için endo¤ru olana karar verme flans› tan›yor.

Elif Y›lmaz

Kaynaklar:Kaiser J., “An Earlier Look At Baby’s Gender”, Science, 2 Eylül 2005http://www.genetics-and-society.org/compaigns/sexselection/http://www.rwh.org.au/wellwomens/factSheets/CVS/CVS_turkish.pdf

76 Ekim 2005B‹L‹M veTEKN‹K

Fluoresans yerinde melezleme(FISH – Fluoroscence in situ

hybridization) yöntemiyard›m›yla fetüsün cinsiyeti

belirlenmeye çal›fl›l›yor.

genlereErken 9/24/05 8:21 PM Page 76