Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

 T7-ORACLE Nedir? Nasıl Çalışır?

T7-ORACLE (Orthogonal Replication for Accelerated Continuous Laboratory Evolution), proteinlerin doğal süreçlerden 100.000 kat daha hızlı evrimleşmesini sağlayan yeni nesil bir biyoteknoloji platformudur. Bu "evrim motoru", kanser tedavisi, antibiyotik direnci ve genetik hastalıkların tedavisinde kullanılacak yeni ilaçların geliştirilmesini hızlandıracak.

Teknolojinin Arkasındaki Bilim

Sistem, bakteriyofaj T7 virüsünden ilham alınarak geliştirildi. Araştırmacılar, E. coli bakterisine ikinci bir DNA kopyalama sistemi ekleyerek, her hücre bölünmesinde kontrollü mutasyonlar oluşturmayı başardı. Bu yöntem:

• Bakterinin ana DNA'sına zarar vermez
• Sadece plazmidlerdeki hedef genleri etkiler
• Sürekli ve hızlandırılmış evrim sağlar
• Gerçek zamanlı protein optimizasyonu yapar

Yönlendirilmiş Evrim: Klasik Yöntemlerden T7-ORACLE'a

Geleneksel yönlendirilmiş evrim teknikleri, haftalar süren tekrarlı işlemler gerektiriyordu. Scripps Araştırma Enstitüsü Başkanı Prof. Pete Schultz, yeni sistemi şöyle tanımlıyor:

"Evrime ileri sarma tuşu eklemek gibi. Artık doğayı beklememize gerek yok."

Dr. Christian Diercks ise süreç hakkında şu bilgileri veriyor:

"Daha önce bir evrim turu haftalar sürüyordu. Artık her hücre bölünmesinde bir tur gerçekleşiyor."

Antibiyotik Direnci Testinde Çarpıcı Sonuçlar

İlk testlerde, araştırmacılar yaygın bir antibiyotik direnci geni olan TEM-1 β-laktamaz genini sisteme ekledi. Sonuçlar şaşırtıcıydı:

• Sadece 1 hafta içinde orijinal enzimden 5000 kat daha dirençli varyantlar üretildi
• Oluşan mutasyonlar, gerçek klinik vakalardaki direnç mutasyonlarıyla neredeyse birebir örtüştü
• E. coli hücreleri, aşırı doz antibiyotiklere dayanıklı enzimler üretmeye başladı

T7-ORACLE'ın Kullanım Alanları

Bu devrim niteliğindeki teknoloji, birçok alanda uygulanabilir:

Tıp ve İlaç Geliştirme

• Kanser tedavisi için hedefe özel proteinler
• Nörodejeneratif hastalıklar için yeni enzimler
• Genetik bozuklukların tedavisi
• Kişiselleştirilmiş tıp uygulamaları

Biyoteknoloji

• Özel antikorlar üretimi
• Endüstriyel enzim optimizasyonu
• Yapay nükleik asitler geliştirme
• Yeni biyomoleküller tasarlama

Hastalık Araştırmaları

• Kanser proteini analizleri
• Genetik varyant tespiti
• Hastalık mekanizmalarının aydınlatılması
• Tedavi potansiyeli taşıyan mutasyonların belirlenmesi

Erişilebilir ve Kullanımı Kolay Sistem

T7-ORACLE'ın en önemli avantajlarından biri, erişilebilir olmasıdır. Özel laboratuvar altyapısı gerektirmez; E. coli ile çalışan her laboratuvar küçük ayarlamalarla bu sistemi kullanabilir.

Dr. Diercks şunları ekliyor:

"Bu sistemle herhangi bir geni alıp istediğimiz işlev doğrultusunda evrimleştirebiliyoruz. Artık hedefe özel antikorlar, enzimler veya kanser proteinlerini parçalayan proteazlar üretmek mümkün."

Geleceğin Protein Mühendisliği

Scripps ekibi şu anda:

• İnsan kaynaklı enzimlerin evrimleştirilmesi
• Kanserle ilişkili proteinlerin hedef alınması
• Doğada bulunmayan genetik moleküllerin üretimi

üzerine çalışıyor.

Prof. Schultz, vizyonunu şöyle özetliyor:

"Rasyonel protein tasarımıyla sürekli evrimi birleştirdik. Artık doğanın hızında, hatta ondan da hızlı evrim yaratabiliyoruz."

Sonuç: Biyoteknolojide Yeni Bir Çağ

T7-ORACLE teknolojisi, protein mühendisliği ve ilaç geliştirme alanında yeni bir dönemin başlangıcını işaret ediyor. Doğal evrimi 100.000 kat hızlandıran bu sistem, gelecekte:

• Kanser tedavilerinin daha etkili hale gelmesini
• Antibiyotik direncine karşı yeni çözümler geliştirilmesini
• Genetik hastalıkların daha iyi anlaşılmasını
• Kişiselleştirilmiş tıbbın yaygınlaşmasını sağlayacak.

Yazar: Saliha Kaygısız

Kaynaklar

Bilimsel Makale: Christian S. Diercks, Philipp Sondermann, Cynthia Rong, Thomas G. Gillis, Yahui Ban, Celine Wang, David A. Dik, Peter G. Schultz. "An orthogonal T7 replisome for continuous hypermutation and accelerated evolution in E. coli." Science, 2025; 389 (6760): 618. DOI: 10.1126/science.adp9583

Haber Kaynağı: Scripps Research Institute. (2025, August 8). "New evolution engine creates super-proteins 100,000x faster." ScienceDaily.