Esther Oluwagbenga'nın önünde mavi bir tripodun üzerinde bir yumurta duruyor. Kabuğun içine küçük bir üçgen pencere kesildi. Dr. Oluwagbenga deliği mikroskop altında konumlandırdığında içindeki tavuk embriyosunu ortaya çıkardı.
Varlığının üçüncü gününde embriyo, çekirdeğinde toplu iğne başı büyüklüğünde bir kalp atan dağınık bir buluta dönüştü. Hücreler kırmızı arterlerden, trafiğin yoğun olduğu saatlerde olduğu gibi aralıklarla ve aralıklarla akıyor.
Neion Bio adlı biyoteknoloji start-up'ında bilim insanı olan Dr. Oluwagbenga, tavuk embriyosunun atardamarına enjeksiyon yapma yeteneğine sahip dünyadaki az sayıdaki bilim adamından biridir. Dr. Oluwagbegna, “Birinin bunu yaptığını ilk gördüğümde hayrete düştüm” diyor. “Bunun nasıl yapılacağını gerçekten öğrenmeyi istedim. Ama düşündüğümden çok daha karmaşıktı. Haftada en az iki kez pratik yapıyorum.”
Bu olağanüstü süreci göstermek için raf kancasından uzun bir plastik tüp alıyor ve bir ucunu ağzına sokuyor. Diğer ucunda mavi boyayla dolu bir iğne var.
Embriyoyu bir bilgisayar monitöründe görüntülerken iğneyi yumurta kabuğu penceresinden embriyoya ve son olarak bir artere geçirir. Hafif bir çekişle boyayı kan damarına itiyor. Civcivin kalbi atmaya başladıkça dolaşım sistemi mavi bir halıya dönüşür.
Dr. Oluwagbegna, bu yeni keşfedilen beceriyi Neion Bio'nun misyonuna uyguluyor: tavuk yumurtasını ilaç fabrikalarına dönüştürmek. O ve meslektaşları, tıbbi bileşikler üretmek için kuşların genetik mühendisliğini yapıyor.
Bilim insanları otuz yıldır yumurtadan ilaç yapmaya çalışıyor ancak sonuçlar zayıf. Gıda ve İlaç İdaresi, Amerika Birleşik Devletleri'nde tavuk etinden yapılan yalnızca tek bir ilacı onayladı. Nadir bir karaciğer hastalığının tedavisi olan Kanuma'ya 2016 yılında yeşil ışık yakıldı ve hasta başına yıllık maliyeti 310.000 dolar oldu.
Ancak o zamandan bu yana yapılan bir dizi keşif, tavuğun evrimini daha az sorunlu hale getirdi. Japonya'daki Nagoya Üniversitesi'nden biyolog Ken-Ichi Nishijima, “Önemli ölçüde iyileşti” dedi.
2024 yılında kurulan Neion Bio, perşembe günü gizlilikten çıktı ve büyük bir ilaç şirketiyle üç bileşik geliştirmek için anlaşma yaptığını duyurdu. Duyuruda şirket hangi ilaçlar üzerinde çalışacağını belirtmedi.
Şirketin kurucu ortağı Sam Levin, yumurtaları ilaç yapımında kullanmanın, ilaç maliyetlerini mevcut maliyetlerin onda biri, hatta yüzde biri kadar azaltabileceğini söyledi.
“Bu, tahıl ve suya dayalı bir tıbbi tedarik zinciri” dedi.
Kanser ilacı Keytruda ve artrit ilacı Humira gibi dünyanın en çok satan ilaçlarının çoğu büyük, karmaşık proteinlerdir. Bilim adamları bunları kimyasal reaksiyonlarla sentezleyemezler. Bunun yerine, ilaçları yapmak için Çin hamsteri yumurtalıklarındaki hücreleri manipüle ediyorlar.
Çin hamsteri yumurtalıklarının seçimi tarihin bir kazasıydı. 1900'lerin başında Pekin üniversitelerindeki bilim adamları hayvanları incelemek istediler. Batıdan laboratuvar faresi alamadıkları için şehrin çevresindeki tarlalarda hamster yakaladılar.
Sonunda hamsterler o kadar faydalı oldu ki Amerikalı bilim insanları onları ele geçirdi. Ve 1950'lerde genetikçi Theodore Puck, yumurtalık hücrelerinin memeli hücrelerinde neredeyse duyulmamış bir şey yaptığını keşfetti: Petri kabında kolayca büyüdüler.
Bilim insanları DNA'yı incelemek için yumurtalık hücrelerini kullanmaya devam etti ve 1980'lerde bilim insanları, onları ek genlerle nasıl manipüle edeceklerini ve daha sonra bu genlerden yapılan proteinleri nasıl toplayacaklarını keşfettiler.
Bugün Çin hamsteri hücreleri devasa çelik tanklarda büyüyor ve Keytruda ve diğer birçok ilacı üretiyor. Ancak bu hücrelerden ilaç üretmek kolay bir iş değil. Dr. Levin, “Sonunda etraflarına bir Çin hamsteri yumurtalığı inşa ediyoruz” dedi.
Hücrelerin tanklarında gelişebilmesi için teknisyenlerin karmaşık bir içerik karışımı eklemesi ve atılan atıkları atması gerekiyor. Tek bir gram ilacın üretilmesi yüzlerce hatta binlerce dolara mal olabiliyor.
Hücreleri büyütmek için gereken tesisler bile şaşırtıcı bir fiyat etiketine sahiptir. Geçen yıl Merck, Keytruda'yı üretmek için Delaware'deki bir fabrikanın temelini attı. Şirket inşaata 1 milyar dolar harcayacak.
1990'larda bazı bilim insanları, tavuk yumurtasının bu ilaçlardan bazılarını üretmenin daha iyi bir yolunu sağlayıp sağlayamayacağını merak ediyordu. Çin hamsteri yumurtalık hücrelerinin aksine tavuk yumurtası etkileyici protein üreticileridir. Tek bir yumurtanın beyazında altı gram kadar protein bulunur. Seul Ulusal Üniversitesi'nden biyolog Jae Yong Han, “Yumurtalar kendi başlarına biyoreaktör işlevi görebilir” dedi.
Ancak yumurtaları ilaç fabrikalarına dönüştürmek söylenenden daha kolaydı.
Edinburgh'daki Roslyn Enstitüsü'nden biyolog ve Neion Bio'nun danışma kurulu üyesi Michael McGrew, “Teknoloji çok zordu” dedi. Çoğu durumda teknoloji, tavuk DNA'sını gerektiği gibi manipüle etmekte başarısız oldu ve bu da, güvenilir bir şekilde ilaç üretebilecek kuşların yetiştirilmesi için yıllarca süren deneme yanılmalara yol açtı.
Dr. McGrew daha iyi yöntemlerin tanıtılmasına yardımcı oldu. Sperm ve yumurta öncüllerinin erken kuş embriyosunun kan dolaşımında dolaşıp daha sonra cinsel organlarına göç etmesinden yararlandı. Dr. McGrew, bu sözde ilkel germ hücrelerini tavuk embriyolarından çıkarmak ve ardından onları milyonlarca kez kültürlemek için yöntemler geliştirdi.
Bu ilerleme, bilim adamlarının ilkel germ hücrelerinin DNA'sında hassas manipülasyonlar yapmalarına olanak sağladı. Son yıllarda, bazı bilim insanları bu yeni tekniklerden yararlanmak için Dr. Han tarafından kurulan Avinnogen ve Neion Bio gibi şirketler kurdu.
Neion Bio ekibi, ilk tasarlanmış tavuk sürüsünü oluşturmak için proteinden bir ilaç oluşturmak üzere ilkel germ hücrelerine genler yerleştirdi. Dr. Oluwagbenga ve meslektaşları, özel olarak tasarlanmış hücreleri tavuk embriyolarının kan dolaşımına enjekte etti. Yumurta kabuğu pencerelerini bantladılar ve civcivlerin dışarı çıkmasını beklediler.
İlk civcivler eylül ayında yumurtadan çıktı. Artık Neion'un 50 adet manipüle edilmiş Leghorn horozundan oluşan bir sürüsü var.
Neion Bio araştırmacıları şu anda hayvanların spermlerini kontrol ederek manipüle edilmiş genleri taşıdıklarından emin oluyorlar. Horozlar daha sonra sıradan Livorno tavuklarıyla çiftleşir.
Neion Bio'nun bilimsel direktörü Sven Bocklandt, “Gelecek nesil, proteinlerimizi üreten tavuklarımız olacak” dedi.
Araştırmacılar tavukların DNA'sını, her yumurtada bol miktarda protein üretecek şekilde ayarladılar. Dr. Levin, Humira'ya olan küresel talebi karşılamak için yalnızca 3.900 tavuğa ihtiyaç duyulacağını tahmin etti. Ve onları çiftliklerde tutmanın maliyeti, Çin hamsterlarının yumurtalık sisteminin maliyetinin yüzde biri kadar olacaktır.
Neion Bio'da yer almayan Dr. Nishijima, şirketin planının “ticari olarak mümkün” olduğunu söyledi. Ancak başarıya giden yolda bazı engeller gördü. Bir tavuğun olgunluğa erişmesi için geçen beş ila altı ay, canlı bir ilaç fabrikasının planlandığı gibi işleyip işlemeyeceğini merak eden şirketler için uzun bir bekleyiş.
Dr. Nishijima, “Zaman bir sorundur” dedi.
Dr. Bocklandt ve meslektaşları bu zorluğun üstesinden gelmek için deneyler yürütüyorlar. Tavuk embriyolarını manipüle etmek yerine yetişkin tavuklarla çalışmayı hayal ediyorlar. Kuşlara, yumurta beyazı proteinleri üreten bezlere gen aktaracak virüsleri enjekte edeceklerdi. Bu genler varış yerlerine ulaştığında tavuklar hemen ilacı üretmeye ve yumurtalarında paketlemeye başladı.
Dr. Bocklandt, “Esasen tavuklara yönelik bir çeşit gen terapisi üzerinde çalışıyoruz” dedi.
Bir yanıt yazın