İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor

İnsan eDNA’sının kalıntılarda, kişinin soyu izleniyor ve hastalıkları tanımlanıyor

 İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor
TT

İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor

 İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor

Elizabeth Anne Brown

ABD Florida Üniversitesi’nde vahşi yaşam genetikçisi olan Dr. David Duffy, yaptığı bir çalışmada sadece deniz kaplumbağalarındaki hastalıkları izlemenin daha iyi bir yolunu bulmayı amaçlıyordu ancak yoğun bir şekilde insan DNA’sı tespit etti.

Çevresel DNA (eDNA)

Son on yılda, vahşi yaşam araştırmacıları, tüm canlıların geride bıraktığı eser miktardaki genetik materyal olan, çevresel (environmental) DNA’yı veya eDNA’yı ortadan kaldırmak için teknikler geliştirdi. Ekolojistler, güçlü ve ucuz bir araç olan eDNA’nın her yerde olduğunu, havada süzüldüğünü, suda, karda, balda ve hatta çayınızda kaldığını söylüyor. Araştırmacılar bu aracı, istilacı türleri ele geçirmeden önce tespit etmek, savunmasız veya gizli vahşi yaşam popülasyonlarını takip etmek ve hatta neslinin tükendiği düşünülen türleri yeniden keşfetmek için kullanıyor. Bu teknoloji, Kovid ve diğer patojenleri izlemek için atık su gözetim sistemlerinde de kullanılıyor.

DNA

Çalışmaları boyunca eDNA’yı kullanan bilim adamları, araştırdıkları alanlarda çok miktarda insan DNA’sı buldular ve bunu bir tür kirlenme veya verilerini lekeleyen insan genlerinin bir tür tesadüfi varlığı olarak değerlendirdiler.

İnsan izi

Şimdi, birisi kasıtlı olarak insanlara ait eDNA toplasaydı ne olur?

New York Üniversitesi Hukuk Fakültesi’nden ceza hukuku sisteminde yeni teknolojilerin kullanımı konusunda uzman Prof. Dr. Erin Murphy, kolluk kuvvetlerinin yeni eDNA toplama tekniklerine doğru çekildiğini zira, bir şüphelinin olasılığa-dayalı çizimlerini oluşturmak için DNA kullanmak gibi henüz etkinliği kanıtlanmamış araçları kullanmakta hızlı davrandı.

Bu durum, özellikle teknolojik ilerlemelerin daha küçük eDNA örneklerinden daha fazla bilgi toplanmasını sağlaması ile mahremiyetin ve sivil özgürlüklerin korunması açısından ikilemler yaratabilir. Dr. Duffy ve meslektaşları, açık su yolları ve bir binanın içindeki hava gibi çeşitli alanlarda çevreden toplanan insan DNA’sından ne kadar bilgi toplayabileceklerini görmek için hazır ve uygun maliyetli bir teknolojiyi kullandı.

Nature Ecology & Evolution dergisinde 15 Mayıs’ta yayınlanan araştırmalarının sonuçları, bilim adamlarının çevrede kalan insan DNA’sının çok küçük parçalarından tıbbi ve soybilimsel bilgiler elde edebileceğini gösterdi.

Adli tıp etik uzmanları ve hukukçular, Florida Üniversitesi ekibinin bulgularının, kanuni açıdan kapsamlı genetik mahremiyet düzenlemelerinin aciliyetini artırdığını söylüyor. Araştırmacılar için, bu durum ABD’deki bu tür tekniklere yönelik kurallardaki dengesizliği de gözler önüne seriyor. Zira ABD’de kolluk kuvvetlerinin kanıtlanmamış yeni bir teknolojiyi devreye sokması, bilimsel araştırmacıların sistemin çalıştığını doğrulamak için yapılan çalışmalara yönelik onay almasından bile daha kolay oluyor.

Çöp mü genetik hazine mi?

DNA’mızın parçalarının gezegenin her yanında olduğu onlarca yıldır biliniyordu ancak geçmişte bu o kadar da önemli bir şey olarak görülmüyordu. Bilim adamları, çevredeki DNA’nın, bir kan lekesi veya birinin dokunduğu bir nesne gibi farklı örneklerden gelmediği sürece, anlamlı bir şekilde geri kazanılamayacak kadar küçük ve çok bozulmuş halde olduklarına inanıyordu.

Vahşi doğa araştırmacıları yine de çevresel DNA’yı kucakladılar zira yalnızca çok küçük DNA parçaları arıyorlar ve bir numunedeki canlıları tür düzeyinde tanımlayacak barkod olarak adlandırdıkları yapıları tarıyorlar. Ancak Dr. Duffy ve ekibi, Florida deniz kaplumbağalarında hastalıkları gözlemlerken örneklerinde ‘şaşırtıcı’ insan eDNA seviyeleri tespit ettikten sonra, çevredeki insan DNA’sının durumunun daha doğru bir resmini elde etmek ve bunun bir bölgedeki insanlar hakkında ne kadar bilgi verdiğini görmek için çalışmaya başladı.

Araştırmacılar, deneylerinden birinde tekniklerinin kanıtlamak için, St. Augustine, Fla’daki bir dereden soda kutusu büyüklüğünde bir su örneği aldı. Daha sonra genetik materyal, araştırmacıların daha uzun DNA uzantılarını okumasına izin veren bir nanopore sıralayıcı aracılığıyla numuneden beslendi. Kullandıkları yaklaşık 1000 dolara mal olan cihaz, çakmak boyutunda ve flash sürücü gibi bir dizüstü bilgisayara takılarak kullanılıyor.

Ekip, numunelerden tahmin ettiklerinden çok daha fazla okunabilir insan DNA’sı buldu. İnsan genetiği hakkında bilgi genişledikçe, sınırlı örneklerin analizi bile zengin bir bilgiyi ortaya çıkarması bekleniyor. Araştırmacılar dere çevresindeki popülasyonun genetik soyunun küçük bir görüntüsünü oluşturmaya yetecek kadar mitokondriyal DNA elde etti. Ayrıca etnik kimliği genetik soyda zayıf bir faktör olarak görmelerine rağmen, sonuçlar bölge için en son nüfus sayımı grafiğinde verilen etnik kompozisyona pek uymuyordu. Diğer yandan federal kayıp kişiler veri tabanının gereksinimlerini karşılayacak kadar eksiksiz sonuçlara ulaşıldı. Bununla birlikte, daha yüksek diyabet, kalp sorunları veya birkaç göz hastalığı riski taşıdığı gösterilen anahtar mutasyonları da tespit edildi.

Adli analiz

Genetik araştırmalarının etik, yasal ve sosyal sonuçlarını inceleyen bir Harvard araştırmacısı olan Anna Lewis, eDNA’nın biyoetik uzmanları tarafından geniş çapta tartışılmadığını söyledi. Ancak Dr. Duffy ve meslektaşlarının bulgularından sonra ele alınacağını belirtti.

Lewis eDNA’ya odaklanan teknolojinin, belirli türdeki insanların - örneğin, belirli bir atadan kalma geçmişi olan veya belirli tıbbi durumları veya engelleri olan kişilerin- gözetimi için kullanılabileceğini söyledi.

Şarku’l Avsat’ın New York Times’dan aktardığına göre araştırmacılar, bu tür teknolojilerin kullanımlarının sonuçlarının, teknolojiyi kimin ve ne amaçla kullandığına bağlı olduğu konusunda fikir birliği sağlıyor. Birleştirilmiş eDNA örnekleri, halk sağlığı araştırmacılarının bir toplulukta hastalığa neden olan bir mutasyonun görülme sıklığını belirlemesine yardımcı olabilirken, aynı zamanda eDNA örneği etnik azınlıkları bulmak ve onlara eziyet edilmesine de katkıda bulunabilir.

Lewis, “Bu, yetkililere güçlü ve yeni bir araç sağlıyor. Bence endişelenmek için uluslararası düzeyde pek çok neden var” ifadelerini kullandı. Ayrıca Çin gibi ülkelerin halihazırda Tibetliler ve Uygurlar da dahil olmak üzere azınlık popülasyonlarının kapsamlı ve açık genetik takibini yürüttüğünü, eDNA analizi gibi araçların bunu çok daha kolaylaştırabileceğini söyledi.

İnsanın çevresel DNA’sına yönelik araştırmalar da etik bir mayın tarlası haline gelebilir. Ancak bu, bazı durumlarda mümkün hale gelen, bu araştırmaların bireyin kimliğini ne ölçüde belirleyebileceğine dayanıyor.  

Florida Uluslararası Üniversitesi’nden Adli Tıp Biyoloğu ve eski bir suç laboratuvarı DNA analisti olan Prof. Dr. Robert O’Brien, Dr. Duffy’nin halka açık yerlerden elde ettiği türden genetik verilerin, ABD’deki kolluk kuvvetlerinin şu anda bireyleri teşhis etmek için kullandığı yöntemlerle çalışmayacağını ifade etti.

O’Brien, kolluk kuvvetleri DNA analistlerinin bir olay yeri örneğini bir şüphelinin örnekleri ile karşılaştırdıklarında, insan genomuna yayılmış ve FBI’ın Birleşik DNA İndeks Sistemi veya CODIS tarafından izlenen 20 işarete baktıklarını belirtti. Ayrıca bu işaretlerin yalnızca birkaçının aynı kişiden geldiği doğrulanırsa işe yaradığını ancak Duffy’nin incelediği eDNA parçalarının, bir seferde yalnızca bir belirteci tespit edebildiğini söyledi.

Adli tıp araştırmacıları, daha az insanın bulunduğu kapalı alanlarda eDNA’dan bireysel kimlik tanımlamanın zaten mümkün olabileceğini öne sürdü. Bu bağlamda, geçtiğimiz Ekim ayında, Oslo Üniversitesi Hastanesi adli tıp araştırma merkezinden bir ekibin hava örneklerinden insan DNA’sını çıkarmak için yeni bir teknik denediğine ve bir ofis içinde havadaki DNA’dan tam CODIS profilleri oluşturmayı başardığına dikkat çekti.



Bilim dünyasında bir ilk: İnsan DNA'sı vücudun içinde düzenlendi

Gen düzenleme, tek ve kalıcı bir tedavi sunarak "heyecan verici" bir atılıma işaret ediyor (Unsplash)
Gen düzenleme, tek ve kalıcı bir tedavi sunarak "heyecan verici" bir atılıma işaret ediyor (Unsplash)
TT

Bilim dünyasında bir ilk: İnsan DNA'sı vücudun içinde düzenlendi

Gen düzenleme, tek ve kalıcı bir tedavi sunarak "heyecan verici" bir atılıma işaret ediyor (Unsplash)
Gen düzenleme, tek ve kalıcı bir tedavi sunarak "heyecan verici" bir atılıma işaret ediyor (Unsplash)

Suha Kidwai

Bir gen düzenleme tekniği kullanılarak insan vücudunun içindeki DNA doğrudan ilk kez değiştirildi.

Bilim insanları klinik çalışmada, Wilson hastalığının karaciğer hücrelerinde neden olduğu genetik mutasyonu düzeltmek için "birincil düzenleme" (prime editing) diye bilinen yüksek hassasiyetli bir araç kullandı. Bu rahatsızlık, vücudun fazla bakırı atmasını engelleyen nadir bir hastalık.

Hakemli dergi Nature'da yayımlanan çığır açıcı gelişme, karmaşık laboratuvar prosedürlerinin yerini alarak insan vücudundaki DNA'yı onarmaya yönelik daha hızlı, daha ucuz ve daha az invaziv genetik tedavilerin önünü açabilir.

Wilson Hastalığı Derneği Başkanı Rhonda Rowland, "Hayatım boyunca bunun benim nadir hastalığıma uygulanacağını hiç düşünmemiştim" diyor. 

Gerçekten heyecan verici bir yıl olacak.

Wilson hastalığı, karaciğerdeki fazla bakırı atmaktan sorumlu proteini üreten ATP7B genindeki mutasyonlardan kaynaklanıyor. Tedavi edilmediği takdirde bakır birikip zehirli seviyelere kadar ulaşarak ciddi karaciğer hasarına, sinirlerde bozulmaya ve nörolojik rahatsızlıklara yol açıyor.

Mevcut tedaviler, ömür boyu bakır temizleyici ilaçların alınmasını gerektiriyor ancak gen düzenleme, gendeki değişikliğin yarattığı sorunu doğrudan gidererek tek seferlik ve kalıcı bir çözüm sunma potansiyeline sahip.

CRISPR-Cas9 teknolojileri gibi standart gen düzenleme yöntemleri genellikle genleri yeniden yazmak yerine devre dışı bırakırken birincil düzenleme, DNA'nın belirli bölümlerinde son derece hassas şekilde ekleme, çıkarma ve değişiklik yapabilen mikroskobik bir kelime işlemci gibi çalışıyor.

ABD'li biyoteknoloji şirketi Prime Medicine'ın geliştirdiği tedavi, mRNA aşılarında kullanılan teknolojiye benzer şekilde minik lipit nanopartiküller aracılığıyla gen düzenleme araçlarını karaciğer hücrelerine taşıyor.

DNA'yı doğrudan vücut içinde düzenlemek, hastanın hücrelerini çıkarıp laboratuvarda değiştirdikten sonra tekrar enjekte etmek gibi maliyetli ve riskli süreçlere ihtiyacı ortadan kaldırıyor.

Geleneksel hücre düzenleme prosedürlerinde, düzenlenmiş hücrelerin vücuda kabul edilmesi için yer açılması amacıyla genellikle hastaların ağır bir kemoterapi alması gerekiyor. 

TD Cowen'dan biyoteknoloji analisti Joseph Thome, "Bu genetik tıp şirketlerine finansman sağlamak ucuz bir iş değil" diyerek doğrudan tedavilerin üretim maliyetlerini önemli ölçüde düşürebileceğini ve tedavileri daha geniş kesimler için erişilebilir hale getirebileceğini vurguluyor.

Öte yandan uzmanlar, hücreler çoğalmaya başlamadan önce doktorlar düzenlemelerin tamamen doğru olup olmadığını doğrulayamadığından, vücut içi gen düzenlemenin de kendine özgü zorluklar taşıdığı uyarısında bulunuyor.

Wisconsin-Madison Üniversitesi'nden biyomedikal mühendisi Krishanu Saha, "Bu, ne tür riskleri kabul etmeye hazır olduğunuza bağlı" diyerek gen düzenleme araçlarını hedef organlara hassas şekilde ulaştırmanın hâlâ "temel zorluk" olduğunu ekliyor.

Prime Medicine'ın, halihazırda düzenleyici kurumların onayını bekleyen diğer vücut içi CRISPR tedavileriyle ilgili kararlarıyla birlikte bu denemeden elde edilen ilk klinik sonuçları gelecek yıl açıklaması bekleniyor.

Independent Türkçe,independent.co.uk/news


Siber güvenlikte yapay zeka tehdidi: "Çok daha kötüye gidecek"

(Reuters)
(Reuters)
TT

Siber güvenlikte yapay zeka tehdidi: "Çok daha kötüye gidecek"

(Reuters)
(Reuters)

Andrew Griffin

Yapay zeka destekli siber saldırılarla ilgili panik devam ederken bir uzman, siber güvenliğimize yönelik tehditlerin "düzelmeden önce çok daha kötüye gideceği" uyarısında bulundu.

Yapay zekanın siber güvenliğimiz üzerindeki olası etkisine dair süregelen endişeler, bir dizi tehdidin ardından bu hafta tam anlamıyla paniğe dönüştü. Bunların en çarpıcı olanı, internetin yaklaşık yüzde 70’inde kullanılan PHP programa dilinde, hackerların internet sitelerini ele geçirmesine olanak tanıyabilecek tehlikeli bir güvenlik açığı tespit edilmesiyle yaşanan krizdi.

Siber güvenlik uzmanları, her internet sitesinin güncellenmesini gerektiren bu sorunları hızla gidermeye çalıştı. Ancak güncellemelerin çetrefilli olmasının yanı sıra karışık veya ihmal edilmiş olabilecek internet sitelerinin değiştirilmesinin gerekmesi nedeniyle bu tehdit bir süre daha devam edebilir.

Alman dijital endüstri birliği Bitkom'un güvenlik başkanı Felix Kuhlenkamp, birçok büyük operatörün güncellemeleri çoktan tamamladığını ancak karmaşık bilgi teknolojisi sistemleri ve daha küçük kuruluşlar için bu sürecin uzayabileceğini söylüyor.

Kuhlenkamp, "PHP kullanarak bir internet sitesi işletseler de siteyi pek yakından takip etmiyor olabilirler" diyor.

Eğer internet sitesi, güvenlik güncellemesi bulunmayan eski bir PHP sürümünü kullanıyorsa tüm sistemin güncellenmesi gerekir.

Diğerleri ise PHP'yle ilgili sorunların siber güvenliğin içinde bulunduğu tehlikeye dair sadece bir işaret olduğunu öne sürerek modellerin daha güçlü ve yaygın hale gelmesiyle çok daha fazla tehdidin ortaya çıkacağı uyarısını paylaştı.

Anthropic'in bilgi güvenliği sorumlusu Jason Clinton, "Birkaç ay içinde bir güvenlik açığı tsunamisi geliyor ve kritik altyapıyı düzeltmek için yeterli zaman olmayacak" diyor. Clinton, Siemens'in ürettiği sistemlerdeki belirli bir güvenlik açığıyla ilgili ABD Ulusal Güvenlik Ajansı'nın (NSA) yayımladığı bildirime dikkat çekiyor.

Bu bildirimde yazılımların güncel tutulması gibi olağan tavsiyelerin yanı sıra kritik cihazların internete bağlanmadığından emin olunması uyarısı da yapılıyordu. Clinton, bu tür bir "ağ izolasyonuna şu anda ihtiyaç duyulduğunu" belirtiyor.

Clinton, X'te "Son 4 günde durum ne kadar kötüye gitmiş olursa olsun, düzelmeden önce çok daha kötüye gidecek" diye yazdı. 

Güvenlikten sorumlu yöneticiler, hiçbir krizi ihmal etmeyin: Lütfen hemen yönetim kurullarınıza gidin ve yardım isteyin. Yapay zeka için değil, temel ihtiyaçlar için.

Londra Üniversitesi City St George's Siber Güvenlik Enstitüsü Direktörü Raj Rajarajan ise saldırıların artmasıyla birlikte şirketlerin, bel bağladıkları ve yükselen tehdide karşı korumaları gereken sistemleri bile tam olarak anlayamayabileceği uyarısında bulunuyor.

Rajarajan, "Tehdit istihbaratı yazılımlarının tehditleri yakalamak için birden fazla yapay zeka ajanı barındırması nedeniyle yapay zeka çağında bu tür saldırıları daha sık göreceğiz. Bunlar arka planda çalışacak ve bir arka kapı tespit ettikleri sistemlere sızacak" ifadelerini kullanıyor.

İşin zor kısmı, eski teknolojileri korumak olacak çünkü birçok kuruluş kendi bünyesindeki tüm teknolojileri bilmeyebilir. Bilseler bile bu eski teknolojilerin getirdiği zorlukları çözebilecek yetkinliğe sahip çalışanları olmayabilir.

Yapay zeka dönüşümünün gerçekleşme hızı endişe verici ve bu tür güvenlik açıklarının ortaya çıkıp siber suçluların eline geçmesini önlemek için güçlü koruma önlemlerine ihtiyacımız var.

Independent Türkçe,independent.co.uk/tech


Sovyet uydusu yörüngede parçalandı: Diğer uzay araçları risk altında

Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) yayımladığı bilgisayarla oluşturulmuş görüntü, Dünya'nın etrafındaki alçak Dünya yörüngesinde izlenebilir cisimleri gösteriyor (AFP)
Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) yayımladığı bilgisayarla oluşturulmuş görüntü, Dünya'nın etrafındaki alçak Dünya yörüngesinde izlenebilir cisimleri gösteriyor (AFP)
TT

Sovyet uydusu yörüngede parçalandı: Diğer uzay araçları risk altında

Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) yayımladığı bilgisayarla oluşturulmuş görüntü, Dünya'nın etrafındaki alçak Dünya yörüngesinde izlenebilir cisimleri gösteriyor (AFP)
Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) yayımladığı bilgisayarla oluşturulmuş görüntü, Dünya'nın etrafındaki alçak Dünya yörüngesinde izlenebilir cisimleri gösteriyor (AFP)

Anthony Cuthbertson Teknoloji Editör Yardımcısı @ADCuthbertson 

Dünya yörüngesinde parçalanan ölü bir uydu, diğer uzay araçlarını tehdit edebilecek tehlikeli bir enkaz bulutu yarattı.

Uzay izleme şirketi LeoLabs, Sovyet dönemine ait Meteor 2-7'nin enkazını Batı Avustralya'daki radar istasyonunun üzerinden geçerken tespit etti.

45 yıl önce fırlatılan meteoroloji uydusu, onlarca yıldır faaliyet göstermiyordu ve artık aynı yörüngedeki diğer uydular için risk teşkil ediyor.

LeoLabs, X'te yaptığı paylaşımda, "Bu, son 6 ayda tanık olduğumuz bir dizi olayın en sonuncusu" dedi.

Bu olayların hepsi birlikte uzay güvenliği ve emniyeti açısından endişe verici bir eğilime işaret ediyor ve sürekli takipte kalmanın ne kadar kritik bir ihtiyaç olduğunu vurguluyor.

Orbital Radar'a göre ortalama yüksekliği 856 km olan Meteor, alçak Dünya yörüngesinin üst kesimlerinde yer alıyor.

Bu yükseklikteki cisimler, diğer uydularla çarpışmadıkları sürece yüzlerce hatta binlerce yıl burada kalabilir.

Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki (UUİ) astronotlar, 2024'te patlayan bir Rus uydusundan kaynaklanan enkazın yarattığı çarpışma riski nedeniyle kendilerini korumaya almak zorunda kalmıştı.

RESURS-P1 uydusu, hizmet dışı kalmasından iki yıl sonra yaklaşık 355 km irtifada 180'den fazla büyük enkaz parçasına ayrılmıştı.

Bu parçalar, felaket niteliğinde bir çarpışmaya yol açmadan nihayetinde Dünya atmosferinde yanmıştı.

Amerika Birleşik Devletleri Uzay Gözetleme Ağı'nın tahminlerine göre, alçak Dünya yörüngesinde 10 santimetreden büyük onbinlerce uzay çöpü ve 1-10 cm arasında 200 bine varan cisim var.

Gökbilimciler, büyük uzay enkazı parçaları arasındaki çarpışmanın Kessler etkisi diye adlandırılan bir duruma yol açabileceği uyarısında bulunuyor. Bu durum, çarpışmanın ardından ortaya çıkan enkazın bir dizi yeni çarpışmaya sebep olmasını ifade ediyor.

Böyle bir olay nihayetinde aktif uyduları ortadan kaldırabilir ve roketlerle aşılması imkansız bir uzay enkazı tabakası oluşturarak insanları fiilen Dünya'ya hapsedebilir.

Independent Türkçe,independent.co.uk/space