Biyoteknoloji Sınır Tanımıyor

[Bluesky24]

Biyoteknoloji Sınır TanımıyorYaşadığımız yüzyılın en önemli teknolojik devrimlerinden biri olarak kabul edilen biyoteknoloji, insanlığın geleceğini etkileyecek olgular arasında sayılıyor. Biyoteknoloji, moleküler biyoloji ve gen teknolojisindeki baş döndürücü gelişmelerin kısa sürede yaşama geçirilmesiyle insan sağlığından tarıma, kimya mühendisliğinden çevre korumaya, gıda üretiminden enerji sektörüne kadar yaşamın hemen hemen her alanında etkisini hissettiriyor.

Biyoteknoloji terimi ilk olarak 1917 yılında bir Macar mühendis olan Karl Ereky tarafından ortaya atıldı. O dönemde, bu terimle kastedilen "canlıların yardımı ile yapılan tüm üretim işleri"ydi. 1961 yılında İsveçli bilimadamı Carl Gören Heden biyoteknolojik çalışmaların mikrobiyoloji, biyokimya ve kimya mühendisliği uzmanlıklarının birleşimi olduğunu vurgulayarak ilk çağdaş tanımlamayı yaptı. Endüstriyel biyoteknolojinin, ana üretim süreci olarak fermentasyon ve biyo- transformasyonun yer aldığı ve çeşitli mikroorganizmaların kullanıldığı bir uygulamalı disiplin olduğunu ifade etti. Bu dönemlerde biyoteknolojik uygulamalar için kullanılan mikroorganizmaların seçimi klasik genetik yöntemlerle var olan bakteriler arasından amaca uygun genetik değişikliği taşıyan bir (mutant) bakterinin seçilmesi şeklinde oluyordu. Bu süreç hem uzun zaman alıyordu, hem de başarı şansı çok sınırlıydı. Mikroorganizmaya yeni özelliklerin selektif olarak eklenmesi ise bir hayaldi. 1973 de Boyer ve Cohenin rekombinant DNA teknolojisinin temellerini atması ve 1975te Kohler ve Milsteinin monoklonal antikorları sentezlemesi sonrasında "biyoteknoloji" kavramının içeriğinde önemli değişiklikler oldu. Rekombinant DNA teknolojisinin ve genetik mühendislik uygulamalarının geliştirilmesiyle klasik biyoteknoloji uygulamalarında kullanılmak üzere çok daha verimli bakteriler yaratıldı.

Bakterilerden insan insülini elde edildi

Bunun ilk uygulaması 1978 yılında E.coli bakterilerinin kullanılarak insan insülininin üretilmesi oldu. Böylece ilaç endüstrisi ve biyoteknolojinin ilk büyük başarısı ortaya çıktı. 1980de Amerikan yüksek mahkemesinin aldığı bir kararla genetik yapısı değiştirilmiş bakterilere patent alma imkanının ortaya çıkması konunun ticari uygulamalarına açıklık ve hız getirdi.1980li yıllar bu alanda binlerce yeni uygulamanın tanıtıldığı ve ticari olarak pazara çıkarıldığı yıllar oldu. Bu uygulamaların köşe taşları 1981de monoklonal antikor kullanan ilk ticari tanısal kitin satışa çıkarılması, 1982de ilk rekombinant aşının kullanıma sunulması, 1983te bitkileri genetik olarak değiştirecek ilk sistemin hazırlanması, 1988de ilk genetik mühendislik ürünü fareye patent alınması ve belki de en önemlisi 1988de polimeraz zincir reaksiyonunun yayınlanmasıydı. Polimeraz zincir reaksiyonu yöntemi, DNA teknolojisine açtığı yeni ufuklar ve getirdiği hız nedeniyle daha önceki tüm çalışmaların logaritmik olarak artışına ve bir ürünün planlanmasından, pazara çıkmasına kadar geçen süreyi nerede ise aylar mertebesine getirdi. Bugün "moleküler biyoteknoloji" terimi klasik biyoteknoloji ve rekombinant DNA teknolojilerinin birlikte kullanıldığı bir alanı kapsıyor. Biyoteknoloji ile doğrudan ilgilenen disiplinler elbette bu kadarla sınırlı değil. Hiç ilgisiz gibi görülebilen çeşitli disiplinlerin dahil olduğu biyoteknolojik projeler bulunuyor. Örneğin, mineral bilimciler düşük oranda rezervin bulunduğu bazı maden sahalarının biyoteknolojik yöntemlerle zenginleştirilmeleri ile ilgileniyor. Hedeflenen genetik mühendislik yöntemleri ile geliştirilen bakteriler kullanarak minerallerin yataklarında indirgenmesi ve üretime hazır hale getirilmeleri.

Tarım ve hayvancılık uygulamaları biyoteknolojinin en önemli alanlardan birisi. Gelecekte de biyoteknolojinin en fazla etkili olacağı konu gibi görünüyor. Tarımsal biyoteknolojik uygulamalar başlıca üç ana grupta topluyor. İlk grup verimin artırılması çalışmaları. Rekombinant DNA teknikleri kullanılarak yüksek verimli pekçok ürün elde edildi. Yapılan iş seleksiyon yöntemleri ile türlerin ıslahı çalışmalarının genetik yöntemlerle çok hızlandırılması. İkinci ana grupta, ise türlerin çeşitli stres faktörlerine karşı direncinin artırılması çalışmaları yer alıyor. Böylece daha önce ürün elde etmenin imkansız sayıldığı bölgelerde, örneğin daha soğuk veya daha sıcak bölgelerde istenen ürünün elde edilme yolu açılıyor. Başka çalışmalarla türlerin genetik olarak parazitlere dirençli hale gelmesi sağlanıyor.

Üçüncü ana grup, daha önceden var olmayan hibrid ürünlerin ortaya çıkışıdır. Türkiyede henüz yaygın olmamakla birlikte, batı pazarında bu cinsten ürünler, örneğin çok farklı tatlara sahip meyve ve sebzeler görülmeye başlandı. Bu ürünler sadece yiyecekle sınırlı değildir. Endüstride hammadde olarak kullanılan bitkilere genetik eklemeler yaparak bitkilerin doğal bir reaktör haline gelmesi ve daha farklı ve kullanışlı hammaddelerin elde edilmesi sağlanabiliyor. Bugün ABDde üretilen pamuğun çok önemli oranı genetik müdahale ile hastalık yapıcı etkenlere karşı dirençli hale getirilmiş tohumlar kullanılarak üretiliyor.

İlaç sektöründe biyoteknoloji

İlaç üretimi şu anda biyoteknolojik yöntemlerin en yaygın kullanıldığı sektör. Bir anlamda, biyoteknolojik gelişmeler, özellikle bioreaktörler, öncelikle ilaç sanayisindeki çalışmalarla birlikte ortaya çıktı. İlaç sektöründeki ilk uygulamalar antibiyotik öncüllerinin biyoreaktörlerle elde edilmesi oldu. Özellikle penisilin grubu antibiyotiklerin öncüllerinin fermentasyon teknolojisindeki gelişmeler sonucu infeksiyon hastalıklarıyla savaşta ilk önemli başarı elde edildi. Çağdaş biyoteknolojinin en önemli köşetaşlarından biri olan rekombinant bakterilerle insülin üretilmesi, ilaç sektöründe de bir dönüm noktası oldu. Kısa süre sonra çeşitli ilaçlar veya öncüllerini üreten pekçok rekombinant bakterinin patenti alındı. Transgenik hayvanların üretilmesi ile ilaç olarak kullanılan hormonların üretilmesinde yeni bir dönem başladı ve patentli bakterilerden patentli hayvanlara geçildi. Kalsitonin ve growth hormon özellikle hayvan kaynaklarından üretilerek pazarlanmaya başlandı. Böylece şeker hastalığı, büyüme geriliği gibi tedavisi sorunlu olan pekçok hastalık için yan etkilerden arındırılmış ve tedavide kullanılabilecek kadar bol miktarda hormon üretilmiş oldu.

İlaç sanayisindeki en son gelişmeler biyolojik bilimlerdeki son bulgulardan yola çıkarak yeni bazı potansiyel ilaç grupları üzerinde yoğunlaşıyor. Potansiyel tedavi yöntemlerinin en son noktası olan gen tedavisi uygulamaları henüz başlangıç aşamasında. Ancak bu konuya biyoteknoloji firmalarının yoğun ilgisinin bulunduğu ve bu firmaların pekçok çalışmayı finanse ettiği biliniyor.

Hastalık tanısı ile ilgili ürünlerin geliştirilmesi biyoteknolojinin en zor takip edilebilen alt dallarından birisi. Bu konudaki ilk önemli gelişme monoklonal antikorların yaygın olarak geliştirilmeleri. Bu şekilde hem daha önce hayal edilemeyen bir seri tanıya yönelik araç geliştirildi, aynı zamanda var olan testlerin de hassasiyeti artırıldı.

Bu gelişmelerle birlikte, "insan genomu projesi" çerçevesindeki çalışmalarla elde edilen bulguların da kullanılması ile tanıya yönelik ürünler panelinde, çoğunlukla genetik araştırmalara yönelik ürünlerde bir patlama ortaya çıkıyor.

Biyoteknolojik çalışmalarla ilgili bir diğer açı da etik tartışmalardır. Geliştirilen tekniklerle insanın, genetik materyele müdahele edebilir hale gelmesi ve uygulamaların giderek daha yüksek canlılara yönelmesi, bu manüplasyonun sınırlarını tartışmaya açmıştır. Bilindiği gibi tartışmaların son noktası "insan klonlanması". Konuya yönelik potansiyel tehlikelerin bulunduğuna dair yaygın bir kanaat var. Henüz yaygın bir sonuca ulaşılamamış olmasına karşın bilimsel araştırmaları engellemeyecek, ancak konunun istismarını önleyerek bir orta yol çözümü bulma çabaları ise sürüyor.

Biyoteknolojik çalışmalar açısından Türkiyenin durumu tartışıldığında söylenecek ilk söz konuyla ilgili organize çalışmaların hemen hemen yokluğu.

Nature Biotechnology dergisinin Ağustos 1997 tarihli sayısında (DaSilva, E.J., Biotechnology in the Islamic world, Nature Biotech., 15:733) yayınlanan bir makalede Türkiyenin de içinde bulunduğu 54 islam ülkesindeki bioteknolojik çalışmalar inceleniyor ve yapılan çalışmalar özetleniyor. Bu yazıda hemen görülebileceği gibi Türkiye biyoteknolojik çalışmalar açısından birlikte incelendiği İslam ülkeleri içinde bile alt sıralarda yer alıyor. Konuyla ilgili projeler esas olarak devlete ait birimlerin geleceğe yönelik olarak başlattığı koleksiyon çalışmalar. Çoğunluğu TÜBİTAK denetiminde sürdürülüyor. Gıda sektöründe yabancı ortakla başlatılan bazı uygulamalar (örneğin maya üretimi) araştırma-geliştirme çalışmasından daha çok hazır sistemlerin kurulması ile gerçekleştirildi. Benzeri bir uygulama tarım sektöründe var. Tohum üretimi yabancı ortakla, herhangi bir araştırma-geliştirme çalışması olmadan yürütülüyor.

Türkiyenin durumu

Ülkemiz açısından potansiyel önemi olan biyoteknolojik alanlar nelerdir? Elbette ki bu sorunun en doğru cevabı Türkiyenin bulunduğu jeopolitik konum nedeni ile tüm biyoteknolojik uygulamalarla ilgilenmesinin gerektiğidir. Ancak, ilk akla gelen ve öncelikli olan konular şöyle sıralanabilir:

Tarım ve hayvancılık uygulamaları: Tarım sektörü ile ilgili potansiyel uygulamaların ekonomik değerinin şu anda kestirilemeyecek kadar yüksek olduğu açık. Özellikle Güneydoğu Anadolu Projesinin uygulaması içinde çok önemli yeni tarım alanları kullanıma gireceğinden, tarımsal biyoteknolojik projelerin Türkiye açısından stratejik önemi olduğunu vurgulamak gerekiyor. Bu sektöre bağlı önemli bir potansiyel konu da çölleşme ile mücadelede uygun bitkilerin seçimi ve geliştirilmesi. Bilindiği gibi Türkiyenin önemli bir kısmı çölleşme tehlikesi altında.

Gen tedavisi ile ilgili çalışmaların tüm dünyada çok populer olduğu ve ilk uygulamaların görülmeye başladığı bir dönemde Türkiyenin de bu çalışmaların dışında kalması düşünülemez. Populasyon karakteristikleri nedeni ile bazı konulardaki çalışmalar açısından, Türkiyenin en uygun yerlerden biri olduğu (örneğin bazı kalıtsal hastalıklarda) öteden beri biliniyor. Bu nedenle "gen tedavisi" başlıklı çalışmalar, yöresel sorunlarla ilgili olarak başlatılabilir ve bu çalışmalar son aşamada tüm dünya için ilginç olabilir.

Türkiye açısından önemli olabilecek bir diğer konu mineral biyoteknolojisi. Düşük cevher oranına sahip maden yataklarının biyoteknolojik yollarla zenginleştirilmesi çalışmaları yaygınlaştırılıyor. Türkiyenin özellikle bakır cevherleri açısından potansiyel önemi vurgulanması gerekiyor.

Turizmin Türkiye açısından en önemli sektörlerden biri haline geldiği günümüzde; bu sektörü destekleyen en önemli kaynak olan doğanın korunması ve geliştirilmesine yönelik teknolojilerin geliştirilme adresi de biyoteknolojidir. Bozulmuş ekosistemlerin düzenlenmesi, çevre kirliliklerinin arındırılması, toksik maddelerin biotransformasyonu konularında ekonomik değere dönüştürülebilecek çeşitli çalışma alanları bulunuyor. Türkiyenin hem kendi varlıklarını koruma hazırlığı olarak, hem de bu sektörün gözlenen hızlı gelişme trendini de dikkate alarak çevresel biyoteknolojik çalışmalara da yönelmesi büyük önem taşıyor.

Globalleşen dünyada Türkiyenin biyoteknolojik altyapısının kurulması ve sadece akademik uğraşılar olarak değil aynı zamanda endüstriyel anlamda da sektörün desteklenmesi gerekiyor. Bu desteğin en iyi yönlendirilebileceği nokta da hiç şüphesiz araştırma-geliştirme çalışmaları. AR-GE yatırımı yapacak olan özel sektöre destek sağlanmasının biyoteknolojinin gelişmesi açısından önemini de unutmamak gerekiyor.

Güncel Sağlık