"Mitokondrial Havva" Kavramı Sona Mı Eriyor?

İnsanların sahip olduğu mitokondrilerindeki DNA'nın geçtiğimiz aya kadar yalnızca anneden geldiği biliniyordu. Fakat yakın zamanda yayınlanmış olan bir makalede birbirinden bağımsız 3 farklı aileden gelen 17 kişinin hem anneden (maternal) hem babadan (paternal) mitokondrial DNA (mtDNA) içerdikleri bildirildi [1]. Daha önceki yapılan çalışmalarda, IVF (in vitro fertilizasyon) yöntemi ile üretilmiş insan embriyolarında yalnızca 8-hücreli evresine kadar paternal mtDNA tespit edilmiştir. Bununla ilgili 2002 yılında yayınlanan bir raporda[2] mitokondrial miyopatiye (kasları etkileyen bir durum) sahip olan bir erkek bireyin maternal ve paternal mitokondrial DNA eksprese ettiği bildirilmiştir. Birçok farklı türde (algler bitkiler, maya ve Drosophila) görülmesine rağmen bu durumun insanlarda görülüyor olması oldukça şaşırtıcı ve yeni bir durum.

Bu keşfin bilimsel, tıbbi ve etik sonuçlarını tartışabilmek için tabi ki daha fazla bilimsel veri gerekmektedir. İlk olarak döllenmiş oosit tarafından tam olarak hangi mekanizmayla paternal mtDNA’nın elenmediği; ikinci olarak paternal mtDNA’nın aktarılması, mtDNA’sının işlenmesi sırasında meydana gelen bir mutasyondan mı kaynaklandığı veya bu işlemin normal mitokondrial yolağının bir parçası mı olduğu henüz bilinmiyor.

Bu soruların cevapları geçmişten geleceğe birçok medikal çalışmayı etkileyecektir. Birçok çalışma genetik kökenin maternal ebeveyne dayandığı üzerine sonuçlandırılmıştır. 2017 yılında yapılan bir çalışmada, belirli mitokondriyal haplotiplerin otizm ile genetik bir ilişkili olduğu; bazı Avrupalı haplogruplarına sahip çocukların (örneğin, I,J,K,OX, T ve U) otizm spektrum bozuklukları açısından önemli derecede yüksek risk altında olduğu bulundu. Peki paternal mtDNA'nın aktarımı bu çalışmanın doğruluğunu etkileyebilir mi? Ek olarak hücrelerin mitokondrilerinde aynı genomik DNA’ya sahip olmaması durumu, yani heteroplazmi, özellikle mitokondri değiştirme terapisi göz önünde tutulduğunda sağlıklı embriyolarda herhangi bir etkiye sahip midir? Ayrıca paternal mtDNA’nın normal koşullarda gelişim evrelerinde kısa sürede yok olması gerekirken neden bu 17 bireyde tespit edilmiştir? Bu keşif patojenik mtDNA içeren kadınlar için yeni terapotik tedavilerin gelişimine katkı sağlayabilir mi?

Paternal mtDNA’nın aktarımı, yaşayan tüm insanların ana atası ‘mitokondrial Havva’ ile ilgili tüm bilinenlerin yeniden yorumlanmasına neden olabilir. 1987 yılında dünya çapında yapılan insan mtDNA araştırmasında[4] bilim insanları tüm mitokondrial DNA’larının kökeninin yalnızca bir kadına dayandığını ve bu kişinin yaklaşık olarak 200.000 yıl önce Afrika’da yaşadığını bildirdiler. Farkı bir çalışmada[5] mitokondrial genomları kullanarak 200.000 yıl önce yaşayan Havva'nın tüm insanların atası olduğunu 2010 yılında doğrulandı. Ancak paternal mtDNA'nın aktarımı eğer ki insanlarda sık görülüyorsa bu çalışmaların yeniden gözden geçirilmesi gerekir.

Etik açıdan bakıldığında özellikle paternal mtDNA'nın iletimi ne kadar yaygın olduğu sorusu özellikle İsrail'de önemli olabilir. Geçtiğimiz yıllarda maternal yolla aktarılan bazı mitokondrial genetik belirteçlerinin (K1a1b1a, K1a9, K2a2a ve N1b ) Aşkenaz Yahudileri arasında yaygın olduğu, nadiren olarak başkalarında görüldüğü iddia edilmiştir[6]. Yahudiliğin maternal olarak aktarılması, yahudi soylarının güvenilir, yasal ve dini göstergesi olarak kabul edilmiştir. Bu nedenle paternal mtDNA'nın aktarımı nadir rastlanan kalıtsal bir olay olmaması durumunda bu belirteçlerin yahudiliğin aktarımı ile olan ilişkisi etik açıdan yeniden düşünülmelidir.

Hem maternal hem paternal mtDNA'sına sahip insanların sayısı anlamlı olarak fazlaysa biyolojik soyun oluşturulmasında mtDNA'nın yeniden değerlendirilmesi gerekir. Özellikle bazı ticari DNA testleri, maternal mtDNA'yı inceleyerek köken bilgilerini belirler. Eğer mtDNA bir noktada babadan da iletilebiliyorsa maternal ataların tespiti yanlış olur.

Yeni biyoteknolojilerin bilimsel olguları yeniden şekillendireceği bir dönemde yaşıyoruz. Örnek olarak DNA'nın mRNA'yı, mRNA'nın proteinleri takip ettiği olgusu retrotranspozonların keşfiyle yeniden oluşturulmuştur ve ters transkriptazın keşfi ile RNA'dan da DNA üretilebileceğini göstermiştir. Bu tür keşiflerin çoğu etik sonuçları doğurmamasına karşılık paternal mtDNA'nın aktarılmasının keşfi uzun yıllar boyunca bilimsel, etiksel ve dini tartışmalara sebep olabilir.

-Sahra Aras

Haberin Kaynağı: John D. LOIKE, ‘Opinion: The Central Dogma of Mitochondrial Genetics Needs Rewriting’, The Scientist, https://www.the-scientist.com

İleri Okuma İçin:

[1] Shiyu Luo ve arkadaşları, Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans. PNAS November 26, 2018

[2] Marianne Schwartz ve John Vissing, 'Paternal Inheritance of Mitochondrial DNA.' N Engl J Med 2002; 347:576-580

[3] Dimitra Chalkia ve arkadaşları 'Association Between Mitochondrial DNA Haplogroup Variation and Autism Spectrum Disorders.' JAMA Psychiatry. 2017;74(11):1161-1168.

[4] Rebecca L. Cann ve arkadaşları 'Mitochondrial DNA and human evolution.' Nature 1987

[5] Krzysztof A. Cyran ve ark., 'Alternatives to the Wright–Fisher model: The robustness of mitochondrial Eve dating.' Theoretical Population Biology 2010.

[6] Eliana Rudee 'Thousands of Jews May Be Recognized With New Genetic Determination of Jewish Status' October 23, 2017, https://www.breakingisraelnews.com/