So, has everybody heard of CRISPR? I would be shocked if you hadn't.
Herkes CRISPR'ı duydu mu? Duymasaydınız şaşardım.
This is a technology -- it's for genome editing -- and it's so versatile and so controversial that it's sparking all sorts of really interesting conversations. Should we bring back the woolly mammoth? Should we edit a human embryo? And my personal favorite: How can we justify wiping out an entire species that we consider harmful to humans off the face of the Earth, using this technology?
Bu genom düzenleme için kullanılan bir teknoloji ve o kadar çok yönlü ve o kadar çok tartışmaya açık ki, birçok ilginç konuşmayı beraberinde getiriyor. Tüylü mamutları geri getirmeli miyiz? İnsan embriyosuna müdahale etmeli miyiz? Ve benim en sevdiğim soru: Bu teknolojiyi kullanarak insan ırkına zararlı olduğu düşünülen türleri dünya üzerinden silmeyi nasıl yasal hale getirebiliriz?
This type of science is moving much faster than the regulatory mechanisms that govern it. And so, for the past six years, I've made it my personal mission to make sure that as many people as possible understand these types of technologies and their implications.
Bilimin bu türü, onu yöneten kontrol mekanizmalarından çok daha hızlı hareket ediyor. Bu yüzden geçen altı yıl boyunca mümkün olduğunca çok insanın bu tür teknolojileri ve bunların olası sonuçlarını anlayabilmesini kişisel misyonum haline getirdim.
Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype, and the words that are used most often are "easy" and "cheap." So what I want to do is drill down a little bit deeper and look into some of the myths and the realities around CRISPR.
CRISPR, büyük bir medya abartısının konusu haline geldi ve sıklıkla kullanılan kelimeler "kolay" ve "ucuz". Benim yapmak istediğim şey ise, biraz daha derine inip CRISPR hakkındaki efsanelere ve işin gerçeğine bir göz atmak.
If you're trying to CRISPR a genome, the first thing that you have to do is damage the DNA. The damage comes in the form of a double-strand break through the double helix. And then the cellular repair processes kick in, and then we convince those repair processes to make the edit that we want, and not a natural edit. That's how it works. It's a two-part system. You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA. I like to think of it as a guided missile. So the Cas9 -- I love to anthropomorphize -- so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing that wants to chew DNA, and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome until it finds the exact spot where it matches. And the combination of those two is called CRISPR. It's a system that we stole from an ancient, ancient bacterial immune system.
Eğer bir genoma CRISPR'ı uygulamak istiyorsanız, önce DNA'ya zarar vermek zorundasınız. Bu zarar, çift sarmalın iki sarmalında da oluşan bir yırtılma şeklinde oluşuyor. Sonra hücresel yenilenme devreye giriyor ve biz bu yenilenme sürecini istediğimiz düzenlemeyi yapmaya ikna ediyoruz ve bu doğal bir düzenleme değil. İşte böyle çalışıyor. Bu iki bölümlü bir sistem. Elinizde "Cas9" adlı bir protein ve "rehber RNA" denen bir şey var. Bu sistemi güdülmüş füze sistemi gibi düşünmeyi seviyorum! "Cas9"-Antropomorfozu severim. "Cas9" aslında biraz Pac-Man'a benziyor, DNA'yı çiğneyip kesmek istiyor. Bu noktada "rehber RNA" , Cas9'un bütün genomu çiğnemesini, onu, gitmesi gereken yere gitmesini sağlayarak önlüyor. Bu ikilinin beraber yaptığı işe CRISPR deniliyor. Bu sistemi, bakterilerdeki kadim bağışıklık sisteminden çaldık.
The part that's amazing about it is that the guide RNA, only 20 letters of it, are what target the system. This is really easy to design, and it's really cheap to buy. So that's the part that is modular in the system; everything else stays the same. This makes it a remarkably easy and powerful system to use.
En büyüleyici yani ise rehber RNA'nın sadece 20 harfinin sistemi hedeflemiş olmasıdır. Bunları dizayn etmek gerçekten çok kolay ve fiyatları da çok uygun. Yani sistemde modüler olan kısım bu; geri kalan her şey aynı. Bu, sistemi oldukça kolay kullanılabilir ve güçlü bir sistem yapıyor.
The guide RNA and the Cas9 protein complex together go bouncing along the genome, and when they find a spot where the guide RNA matches, then it inserts between the two strands of the double helix, it rips them apart, that triggers the Cas9 protein to cut, and all of a sudden, you've got a cell that's in total panic because now it's got a piece of DNA that's broken.
Rehber RNA ve Cas9 proteini birbirine karışıyor, genom boyunca sıçrayarak gidiyor ve rehber RNA'nın eşleşeceği bir yer bulduğunda, ikili sarmalın arasına yerleşip sarmalları ayırır. Bu durum Cas9'u DNA'yı kesmesi için tetikler ve birden, artık DNA'sı ikiye ayrıldığı için panik olmuş bir hücreye sahipsiniz.
What does it do? It calls its first responders. There are two major repair pathways. The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together. This isn't a very efficient system, because what happens is sometimes a base drops out or a base is added. It's an OK way to maybe, like, knock out a gene, but it's not the way that we really want to do genome editing.
Bu ne yapar? İlk müdahale ekibine haber verir. İki ana onarım mekanizması vardır. İlki, sadece DNA parçalarını alıyor ve bunları yan yana geri ekliyor. Bu pek etkili bir sistem değil, çünkü bu durumda ya bir baz düşüyor veyahut bir başkası ekleniyor. Bu yöntem bir geni "susturmak" için yeterli olabilir ancak genomu değiştirmek için tercih edeceğimiz bir yol değil.
The second repair pathway is a lot more interesting. In this repair pathway, it takes a homologous piece of DNA. And now mind you, in a diploid organism like people, we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad, so if one gets damaged, it can use the other chromosome to repair it. So that's where this comes from. The repair is made, and now the genome is safe again.
İkinci yol çok daha ilgi çekici. Bu onarma sistemi, DNA'nın benzer parçalarından birini alıyor. Unutmayın, insan gibi diploid organizmalarda, genomumuzun bir kopyası anneden, diğer kopyası ise babadan geliyor. Yani eğer biri hasar görürse, onarım için diğer kromozomu kullanabilir. Yani bu sistem buradan geliyor. Onarım yapılıyor ve genom tekrar güvende.
The way that we can hijack this is we can feed it a false piece of DNA, a piece that has homology on both ends but is different in the middle. So now, you can put whatever you want in the center and the cell gets fooled. So you can change a letter, you can take letters out, but most importantly, you can stuff new DNA in, kind of like a Trojan horse.
Bunu gasp etmenin yolu, bunu iki ucu da türdeş olan ama orta kısmı farklı olan sahte bir DNA parçasıyla beslemek olabilir. O zaman şimdi, ortaya ne isterseniz koyarsınız ve hücre kandırılmış olur. Yani bir harfi değiştirebilirsiniz, harfleri çıkartabilirsiniz, ama en önemlisi, içine yeni DNA sıkıştırabilirsiniz, bir Truva atı gibi.
CRISPR is going to be amazing, in terms of the number of different scientific advances that it's going to catalyze. The thing that's special about it is this modular targeting system. I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right? But because of the modular targeting system, we can actually put it exactly where we want it.
Bilimsel alanda önümüze açacağı imkanları düşünecek olursak, CRISPR harika bir şey olacak. Onu bu kadar özel yapan şey, bu modüler hedefleme sistemidir. Yıllardır DNA'yı organizmaların içine koyuyoruz, değil mi? Fakat mödüler hedefleme sistemi sayesinde bunu tam da istediğimiz yere koyabiliyoruz.
The thing is that there's a lot of talk about it being cheap and it being easy. And I run a community lab. I'm starting to get emails from people that say stuff like,
Olay şu ki, bunun ucuz ve kolay olmasıyla ilgili çok şey konuşuluyor. Ben halka açık bir laboratuvar yürütüyorum. İnsanlar bana e-posta ile şu gibi şeyler gönderiyorlar:
"Hey, can I come to your open night and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"
"Selam, halk gününüze gelip, CRISPR ile kendi genomumu değiştirebilir miyim?"
(Laugher)
(Gülüşmeler)
Like, seriously.
Ciddiyim.
I'm, "No, you can't."
"Hayır, yapamazsınız." diyorum.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."
"Ama duydum ki ucuzmuş, yapması da çok kolaymış."
We're going to explore that a little bit. So, how cheap is it? Yeah, it is cheap in comparison. It's going to take the cost of the average materials for an experiment from thousands of dollars to hundreds of dollars, and it cuts the time a lot, too. It can cut it from weeks to days. That's great. You still need a professional lab to do the work in; you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab. I mean, don't listen to anyone who says you can do this sort of stuff on your kitchen table. It's really not easy to do this kind of work. Not to mention, there's a patent battle going on, so even if you do invent something, the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle. It's really fascinating to watch it happen, because they're accusing each other of fraudulent claims and then they've got people saying, "Oh, well, I signed my notebook here or there." This isn't going to be settled for years. And when it is, you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee in order to use this stuff. So, is it really cheap? Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.
İşte bugün biraz bunu irdeleyeceğiz. Peki ne kadar ucuz? Evet, nispeten ucuz. Ortalama bir deney için gerekli malzemelerin maliyetini bin dolarlar seviyesinden yüz dolarlara indiriyor ve zamandan da kazandırır. Haftalar günlere kadar iniyor. Bu harika! Fakat hâlâ profesyonel bir laboratuvara ihtiyacınız var. Profesyonel bir laboratuvar dışında anlamlı bir şeyler yapamazsınız. Yani, bu gibi şeyleri mutfakta bile yapabilirsin diyenlere kulak asmayın. Böyle bir şeyi yapmak gerçekten hiç de kolay değil. Patent savaşından bahsetmiyorum bile. Yani bir şey bulsanız bile, Broad Enstitüsü ve Berkeley Üniversitesi inanılmaz bir patent savaşı içinde. Olanları izlemek gerçekten çok enteresan. Çünkü ikisi de birbirini sahtekarlıkla suçluyor. Oradakiler şöyle şeyler söylüyor: "Defterimi şurada ve burada imzaladım." Bu kavga yıllarca bitmeyecek gibi. Ve biteceği gün, bu sistemi kullanmak için birilerine yüksek lisans ücretleri ödeyeceğinize emin olabilirsiniz. Peki gerçekten ucuz mu? Eğer temel araştırmalar yapıyorsanız ve laboratuvarınız da varsa, evet ucuz.
How about easy? Let's look at that claim. The devil is always in the details. We don't really know that much about cells. They're still kind of black boxes. For example, we don't know why some guide RNAs work really well and some guide RNAs don't. We don't know why some cells want to do one repair pathway and some cells would rather do the other.
Peki kolay mı? Bir de bu iddiaya bakalım. Şeytan ayrıntıda gizlidir. Aslında hücreler hakkında o kadar da çok şey bilmiyoruz. Hâlâ biraz kara kutu gibiler. Mesela, neden bazı rehber RNA'arın iyi çalışıp diğer rehber RNA'ların iyi çalışmadığını bilmiyoruz. Bazı hücrelerin ilk onarım mekanizmasını seçerken bazılarının diğerini seçtiğinin nedenini bilmiyoruz.
And besides that, there's the whole problem of getting the system into the cell in the first place. In a petri dish, that's not that hard, but if you're trying to do it on a whole organism, it gets really tricky. It's OK if you use something like blood or bone marrow -- those are the targets of a lot of research now.
Bunun yanında, ilk başta sistemi hücreye sokmak ise başlı başına bir dert. Petri kabında bu o kadar zor değil, ancak bunu bütün bir organizmada yapmaya çalışırsanız bu oldukça zorlaşıyor. Kan veya kemik iliği gibi bir şey kullanmanızda sorun yok. Bir çok araştırmanın odağında onlar var.
There was a great story of some little girl who they saved from leukemia by taking the blood out, editing it, and putting it back with a precursor of CRISPR. And this is a line of research that people are going to do. But right now, if you want to get into the whole body, you're probably going to have to use a virus. So you take the virus, you put the CRISPR into it, you let the virus infect the cell. But now you've got this virus in there, and we don't know what the long-term effects of that are. Plus, CRISPR has some off-target effects, a very small percentage, but they're still there. What's going to happen over time with that?
Bu konuda lösemiden kurtulan küçük bir kızın müthiş bir hikayesi var. Kanını alıyorlar, düzenliyorlar ve CRISPR öncüsü ile geri koyuyorlar. Bu, insanların araştırma yapacağı konulardan biri. Ama şu an, tüm vücuda girmek istiyorsanız belki bir virüs kullanmanız gerekecek. Virüsü alacak, içine CRISPR'ı koyacaksınız ve virüsün hücreye bulaşmasına izin vereceksiniz. Ama şimdi içeride virüs var ve bunun uzun vadedeki etkilerini bilmiyoruz. Artı, CRISPR'ın hedef dışı etkileri var, çok küçük bir yüzde, ama var. Peki zamanla ne olacak?
These are not trivial questions, and there are scientists that are trying to solve them, and they will eventually, hopefully, be solved. But it ain't plug-and-play, not by a long shot. So: Is it really easy? Well, if you spend a few years working it out in your particular system, yes, it is.
Bunlar sıradan sorular değil ve bunları çözmeye çalışan bilim insanları var. Ve nihayetinde, umuyoruz, bunları çözülecekler. Bu katiyen tak-çalıştır değil. Peki, gerçekten kolay mı? Yani, eğer belirli bir sistem üzerinde birkaç yıl harcarsanız, evet öyle.
Now the other thing is, we don't really know that much about how to make a particular thing happen by changing particular spots in the genome. We're a long way away from figuring out how to give a pig wings, for example. Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg. That would be kind of cool, right? But what is happening is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists to do really, really important work, like making better models of diseases in animals, for example, or for taking pathways that produce valuable chemicals and getting them into industrial production in fermentation vats, or even doing really basic research on what genes do.
Diğer bir olay ise, genomdaki belirli noktaları değiştirerek belirli bir şeyin olmasını nasıl yapacağımızı pek bilmiyoruz. Mesela, bir domuza nasıl kanat takacağımızı bulmaktan çok uzağız. Ya da ekstra bir bacak -- Ben ekstra bir bacağa razıyım. Bu havalı olurdu, değil mi? Ama gerçekte olan şey CRISPR'ın binlerce bilim insanı tarafından gerçekten önemli işler için kullanılıyor olması. Örneğin, hayvanlardaki hastalıkların daha iyi modelleri geliştirmek veya değerli kimyasallar üretmek için yollar bulmak ve mayalama teknelerinde bunları endüstriyel üretime sokmak veya hatta genlerle ilgili temel araştırmaların yapılması gibi.
This is the story of CRISPR we should be telling, and I don't like it that the flashier aspects of it are drowning all of this out. Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen, and what's interesting to me is that these scientists are being supported by our society.
CRISPR'ın anlatıyor olmamız gereken hikayesi işte bu. Ve ben işin janjanlı kısmının bu kısmını gölgede bırakmasından hoşlanmıyorum. CRISPR'ı hayata geçirmek için birçok bilim insanı çok çaba gösterdi. Ve bana asıl ilginç gelen ise bu bilim insanlarının toplum tarafından destek görmesi.
Think about it. We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people to spend all their time doing research. That makes us all the inventors of CRISPR, and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR. We all have a responsibility.
Bir düşünün. Öyle bir altyapımız var ki, belirli bir oranda insanın bütün zamanını araştırma yaparak geçirmesine olanak tanıyor. Bu hepimizi CRIPSR'ın mucidi yapıyor. Diyorum ki, bu da hepimizi CRISPR'ın çobanı yapıyor. Hepimizin bir sorumluluğu var.
So I would urge you to really learn about these types of technologies, because, really, only in that way are we going to be able to guide the development of these technologies, the use of these technologies and make sure that, in the end, it's a positive outcome -- for both the planet and for us.
Hepinizi bu tarz teknolojiler hakkında daha fazla bilgi edinmeye davet ediyorum. Çünkü, gerçekten, ancak bu şekilde bu teknolojilerin gelişmesine, bu teknolojilerin kullanılmasına rehberlik edebiliriz ve sonunda iyi sonuçlar elde ettiğimizden emin olabileceğiz, hem gezegenimiz, hem de bizim için.
Thanks.
Teşekkürler.
(Applause)
(Alkışlar)