Yapay Zeka, daha hassas ve etkili gen terapisi tedavilerinin anahtarı olabilir. Aarhus Üniversitesi'nden yapılan yeni bir çalışma, protein yapılarının yapay zeka tahminlerini uygulamanın, CRISPR adlı DNA kesici teknolojisini, bir hastanın DNA'sındaki kesikleri daha hassas hale getirerek iyileştirdiğini bulmuştur. Bu keşif, daha etkili tedavilere yol açabilir.
DNA'mızda oluşan hatalar genetik bozukluklara veya kanser, kas distrofisi ve Huntington hastalığı gibi hastalıkların gelişimine yol açabilir. Ancak CRISPR-Cas9 gibi gen düzenleme teknolojilerinin bulunuşu, bu hastalıkların tedavisi ve önlenmesi açısından büyük potansiyel taşıyor. Şimdi Aarhus Üniversitesi'nden bilim insanları, yapay zeka (YZ) kullanarak DNA'yı daha hassas bir şekilde düzelten bir yöntem geliştirdiler. Bu daha küçük ve hassas düzeltme yöntemi, genetik bozuklukları olan hastalar için daha iyi tedavi seçenekleri sunabilir. Çalışmanın lider bilim insanı olan Profesör Yonglun Luo, Aarhus Üniversitesi Biyomedikal Bilimler Bölümü'nde görev yapıyor ve şunları söylüyor:
"CRISPR harika bir teknoloji, ancak bazen kesiklerde küçük hatalar oluşabiliyor ve bu da DNA dizisinde istenmeyen değişikliklere neden olabilir. Bilim insanları, daha küçük ve hassas bir araç olan baz düzenleme yöntemini geliştirerek, hastalıklara yol açan genetik hataları düzeltebilme yolunda ilerliyorlar. Bu gelişme, çeşitli genetik bozukluklara daha iyi tedavi seçenekleri ve belki de iyileştirmeler sunabilir."
Yapay Zeka'nın bu gelişmeye katkısı ise oldukça önemli. Proteinler, işlevlerini üç boyutlu bir yapıda gerçekleştirirler. Aarhus Üniversitesi'ndeki bilim insanları, AlphaFold2 adlı bir yapay zeka aracını kullanarak proteinlerin bu 3D yapısını tahmin ettiler ve DNA'daki nükleotidler olarak adlandırılan yapı taşlarını düzeltebilen deaminaz benzeri proteinler keşfettiler. Bu deaminaz benzeri proteinler, genetik düzenlemelerde daha hassas bir yöntem olan baz düzenleme için kullanılır. Bu gelişmeler, gen düzenleme araçlarını daha kesin ve güçlü hale getiriyor.
Bu gelişme aynı zamanda tarım sektörüne de potansiyel fayda sağlayabilir. Çünkü bitkiler, hastalıklar, zararlılar ve çevresel koşullar gibi faktörlere karşı hassas olabilirler. Bilim insanları, bu yeni keşif sayesinde bitkilerin daha dayanıklı ve güçlü hale getirilmesinin tarım sektörüne büyük fayda sağlayabileceğini belirtiyorlar. Profesör Yonglun Luo, "Soya fasulyesinde etkili bir şekilde baz düzenleme başardık. Bu, soya fasulyesi bitkilerinde genetik düzenlemeler ve ürün iyileştirmenin olanaklarını açıyor. Başarılı olursa bitkiler daha dayanıklı ve güçlü hale gelebilir, bu da tarım sektörüne büyük bir katkı sağlayabilir" diyor.
Profesör Yonglun Luo ve ekibi, bu gelişmeyi daha da ileriye taşıyabilmek için farklı hastalık modelleri ve insan hücrelerindeki performansını değerlendirmek amacıyla takip çalışmalarına devam etmeyi planlıyorlar. Umutları, hastalık nedeniyle oluşan mutasyonları düzeltme ve hassas tıbbı ilerletme potansiyelini daha da anlamak.
Kaynak: Aarhus Üniversitesi
Dergi kaynağı: Huang, J., vd. (2023) Yapı tabanlı protein kümeleme ile deaminaz işlevlerinin keşfi. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.041.