Biyoteknolojik uygulamalar James Watson ve Fransis Crick adlı araştırıcıların canlılardaki karakterlerin dölden döle aktarılmasında rol oyna...
Biyoteknolojik uygulamalar James Watson ve Fransis Crick adlı araştırıcıların canlılardaki karakterlerin dölden döle aktarılmasında rol oynayan DNA molekülünün yapısını belirlemeleriyle hayata geçmiştir. Bu molekülün yapısındaki değişmelerle canlılardaki karakterlerin farklılaştığının anlaşılması söz konusu uygulamalarla istenilen özellikte nebat ve hayvan elde etmeyi planlayan Gen Mühendisliği ilim branşının doğmasını elde etmiştir.
Biyoteknolojik uygulamalar James Watson ve Fransis Crick adlı araştırıcıların canlılardaki karakterlerin dölden döle aktarılmasında rol oynayan DNA molekülünün yapısını belirlemeleriyle hayata geçmiştir. Bu molekülün yapısındaki değişmelerle canlılardaki karakterlerin farklılaştığının anlaşılması söz konusu uygulamalarla istenilen özellikte nebat ve hayvan elde etmeyi planlayan Gen Mühendisliği ilim branşının doğmasını elde etmiştir.
Kuramsal olarak çok geniş uygulama alanı olan biyoteknolojik yöntemlerle grip, tetanoz, kuduz, kızamık şeklinde aşılar yanında istenilen özelliklere haiz bitkiler, hayvanlar ve yararlı mikroorganizmaların da üretilmesi mümkündür. Biyoteknolojik uygulamalarla gelecek yıllarda bolca, ucuz, kaliteli ve besleyici özelliği daha çok olan besin maddeleri elde edilebilecektir. Bunların hayata geçirilebilmesi için genetik mühendisliği ile biyoteknolojinin ortak olarak emek harcaması gerekecektir. Çünkü biyoteknolojinin ortaya çıkmasında en mühim unsur, hücrenin fizyolojik ve kimyasal özelliklerinin belli başlı kurallar dahilinde işlev yapması olmuştur. Biyoteknolojik uygulamaları sıhhat, ziraat, enerji sağlama, tür ıslahı ve çevre olmak suretiyle gruplandırabiliriz.
Tıpta biyoteknoloji, anne ya da babaya ait ya da her ikisinin hatalı bir gen taşıması ve bunların oğul döllere geçmesi şeklindeki hastalıkların giderilmesi esasına dayanmaktadır. Bu tür rahatsızlıklar hatalı genin teşhis ve tedavisi ile ortadan kalkabilecektir. Genetik orijinli hastalıkların önlenebilmesi için hastalığın daha embriyo safhasında tespit edilerek, erken dönemde tedavi edilmesi gerekir. Deneysel olarak oluşturulan zigotta, 8 hücreli safhada iken ihtiva ettiği hatalı genleri edinmek mümkündür. Hastalık sebebi olacak genlerin yerine hatalı olmayanların yerleştirilmesi amaçlanan tedavi yöntemidir. Sıhhat alanına biyoteknolojik başka mühim bir katkısı da rekombinant DNA teknolojisi uygulamasıyla elde edilmiş ve diri tarafınca bireşim edilemeyen ya da yetersiz üretilen protein ve enzimlerin yerine geçebilecek suni ürünlerle tedavinin kolaylaşmasıdır. Mesela bu yolla insülün hormonu ve bir takım aşılar elde edilmektedir.
Biyoteknoloji, tek ya da çok hücreli canlıların, organ doku ya da hücrelerin ekonomik kıymeti olan ürünlerin elde edilmesinde kullanılmasıdır. Aslen biyoteknoloji yoğurt, şarap, maya şeklinde tüketim maddelerinin üretiminde geleneksel olarak kullanıla gelmektedir. Günümüzde modernbiyoteknoloji belirgin bir ürünü ticari miktarlarda elde etmek amacıyla genetik olarak değiştirilmiş canlıları kullanmaktadır. Son yirmi yılda, moleküler biyoloji ve gen teknolojisi alanlarındakaydedilen büyük gelişmeler, biyoteknolojideki süratli değişiklik ve ilerleyişin itici gücü olmuş ve bu teknoloji, giderek, epey fazla sayıda endüstri ve hizmet sektörünü kapsar ve etkisinde bırakır halegelmiştir. Insan sağlığından tarıma, kimya mühendisliğinden çevre korumaya, besin üretiminden enerji üretimine kadar yaşamın bir çok alanı bu değişen teknolojinin kapsamına girmiştir.
Hernekadar biyoteknoloji ve moleküler biyoloji alanındaki gelişmeler çevre, enerji ve besin üretimi alanlarında da devrim yapıcı gelişmelere yol açmakta isede bu raporda çağdaş tıp alanına yansımaları incelenecektir.
20. yy’ın sonlarında temel bilimlerde ve bilgisayar teknolojilerinde meydana gelen gelişmeler tüm alanlarda olduğu şeklinde koruyucu ve tedavi edici hekimlik faaliyetinde da bir çok yıl ilkin hayal dahi edilemeyecek yeni modalitelerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Fizyolojik sistemlerin, biyokimyasal süreçlerin, patojenlerin hastalık oluşturma mekanizmalarının, insan ve patojen genomlarının daha iyi anlaşılması ve DNA, RNA, protein, antikor şeklinde molekülleri manipulasyonyeteneğimizin artması sonucu konvansiyonel metodlara ek tanı ve tedavi metodları geliştirilmeye başlanmıştır. İn vivo ve İn vitro DNA, RNA, protein, antikor belirlenmesine bağlı yeni diagnostik sistemleri geliştirilmiş ve geliştirilmektedir.
Önümüzdeki kısa bir süre içinde hekimler insan ya da patojen DNA, RNA, protein veantikorlarının belirlenmesine yönelik testleri ya bu testleri yapabilen laboratuarlara kan veyadoku örneklerini yollamak suretiyle yada kendi çabalama ortamlarında piyasada bulunan kitler yardımıyla gerçekleştirebileceklerdir. Günümüzde idrar analizi, hastanın hamile olup olmadığı, hepatit B virüsü ya da helikobakter pilori infeksiyon ajanlarını taşıyıp taşımadığı, kalp krizigeçirip geçirmediği mevcut kitler vasıtasıyla incelenebilmektedir. Değişik infeksiyon ajanları vepatolojik durumların tespiti için benzer kitlerin sayısı hergeçen gün çoğalmaktadır. Daha komlexolan hastalıkların genetik testleri ise bu mevzuda uzmanlaşmış laboratuvarlar tarafındanyapılabilmektedir. Ailesel akdeniz ateşi, hemakromatoz, Wilson hastalığı şeklinde hastalıklar, hastakanının genetik laboratuvarlara yollanarak analizi sonucu genetik teşhis konulabilmektedir.
Hastalıkların moleküler patolojileri aydınlanıp, hastalıkların gelişmesinde rol oynayan genler belirlendikçe bu testlerin sayılarının artması kaçınılmazdır. Öte taraftan farmakogenetik (hastaların ilaçlara verdiği cevapların oluşmasında temel bir rol oynayan genetik faktörleri inceleyen ilim dalı) alanındaki gelişmeler yardımıyla hastalıkların heterojenitesi ve bireylerin ilaçlara verdikleri yanıtlar moleküler düzeyde sınıflandırılabilmektedir.
Yakın bir gelecekte kişinin bir ilaca vereceği cevabı evvel belirleyen genetik profil belirleme testleri yaygın olarak kullanılabilecektir. Farmakogenetik faaliyetinde meydana gelen gelişmeler yardımıyla ilaçla tedaviye hakim olan ampirik yaklaşımların yerini bireye özgü tedaviyaklaşımlarına bırakacağını göstermektedir.
Hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması sonucudoğuştan metabolizma bozuklukları, kanser şeklinde hastalıkların, klinik emare vermeden taramalar yardımıyla yatkın bireylerin belirlenmesine ve tedbir alınmasına olanak sağlamaktadır.
Günümüzde ailesel olarak kolon ve meme kanseri gelişimine yatkın olan bireyler genetik testler yardımıyla belirlenebilmekte ve koruyucu cerrahi ve/ya da tıbbi tedavi ile kişinin yaşam süresi ve kalitesi uzatılabilmektedir. Bu gelişmeler yakın bir gelecekte koruyucu hekimliğin daha da mühim bir disiplin haline geleceğini ve moleküler testlerin bu alanda nerede ise her fert için kullanılması gerekliliğini göstermektedir. Bununla birlikte koruyucu hekimliğin en mühim silahlarındanolan aşı, moleküler biyoloji alanındaki gelişmelerden fazlasıyla payını almakta, aşı üretim teknolojileri ve uygulama sistemleri,metotları büyük bir hızla gelişmektedir.
Gene hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması, DNA,RNA, protein, antikor şeklinde molekülleri manipulasyon yeteneğimizin artması sonucu mevcut tedavi yöntemlerine ek olarak yeni tedavi disiplinleride ehemmiyet kazanacaktır. Genetik kökenli hastalıkların tedavisinde noksan olan genin yerine konması olarak tanımlayabileceğimiz gentedavisi yakın gelecekte inemli bir hastalık gurubunda kullanılmaya başlıyacaktır. ADA immune yetmezliğinde ilk klinik emek harcamalar yüz güldürücü sonuçlar vermiştir ve değişik kanser türlerindeuygulanmak suretiyle gen tedavisi protokolleri geliştirilmektedir. Enkapsüle hücre tedavisi (hücrezarı çıkartılmış) immün sistemin yol açmış olduğu uyuşmazlık problemine karşı mühim bir alternatifolarak ortaya çıkmaktadır. Kök hücrelerin dejeneratif hastalıkların kullanılmasına yönelikçalışmalar hergeçen gün daha çok yardım görmekte ve ümit vaad etmektedir. Kök hücrelerdeğişik organlarda o organ hücrelerine farklılaştırılabilmekte ve böyle kalp kası defektleri ve parkinson hastalığı şeklinde bir takım nörolojik hastalıklar deneysel olarak tedavi edilebilmektedir.
Değişik doku ya da kanserlere örneksiz antikorlar ya da protein parçacıkları (peptidler) kullanılarak hücreler hedeflenebilmekte ve toksik tedavi edici ajanlar böylece hastaya zararsız dozlarda tedavi edici sebeple kullanılabilmektedir. Gene etken olmaları halinde toksik olabilen maddeler inaktif olarak (prodrog) vücuda verilebilmekte ve toksisitesini göstermesi istenilen hedef hücre ya da dokularda etken hale getirilebilmektedir.
Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi bilgi üretimini, depolanmasını, naklini kolaylaştırmış, bilgi dünyasındaki sınırları kaldırarak her insanın hertürlü bilgilere ulaşımını olanak elde etmiştir. Hastaların detayları, biyokimya neticeleri, radyolojik incelem neticeleri bilgisayar ortamına kaydedilebilmekte, burada değerlendirilebilmekte, takip edilebilmekte ve dünyanın diğerucundaki doktorların görüşü alınabilmektedir. Bundan böyle robotların da yardımı ile uzaktan uzmanlarameliyat dahi yapılabilmektedir. Telemedisin uygulamalarının yanısıra insan ve başka canlılarıngenom ve proteomlarına ait tanım edilemeyecek seviyede mühim büyüklükteki bilgiler bilgisayarlar yardımıyla saklanabilmekte, değerlendirilebilmekte ve dünyanın dörtbir tarafındaki ilim adamları tarafınca kullanılabilmektedir. Bilgisayarlar bilinmeyen bir yazıttaki şifrelerin çözülmesine benzetebileceğimiz şekilde genlerin bulunmasına, fonksiyonlarının çözülmesine de destek olmaktadırlar. Bilgisayarlar hücrelerdeki proseslerin in sliko olarak modellenmesine olanak vermekte ve bu proseslerde rol oynayabilecek moleküllerin dizayn edilmesinde şu demek oluyor ki ilaç olarak kullanılabilecek moleküllerin geliştirilmesinde de kullanılmaktadırlar. Bunlara ek olarak bilgisayarlar otomasyon ve robotiks amaçlı olarak kullanılmak suretiyle laboratuarlarda molekül ya da belirtec (marker) tarama proseslerinde yüksek sürat ve standardizasyon temin ederekte ARGE oluşumlarına sekonder olarakta destek olmaktadırlar.
Nanoteknoloji alanındaki gelişmeler mikromakina diyebileceğimiz (metrenin ortalama yüz milyonda birisi ölçütünde) aletlerin geliştirilmesi vücut parametrelerini dolaştıkları damardan takip edebilecek araçların yapılmasına, mikro müdahelelerle arterioskleroz şeklinde patolojik durumların düzeltilmesine olanak sağlayabilecektir.
Tavsiye edilen yapısal düzenlemeler
Tüm bu gelişmeler etken olarak takip edilemediği halde ülkemizin gelişmiş ülkelere daha dabağımlı hale geleceği aşikardır. Günümüzde ülkemizin bu gelişimleri bir takım bireysel çabalar haricinde izlemekte dahi güçlük çekmiş olduğu kabullenmek zor dahi olsa gerçektir. Çağıl biyoteknolojinin vatanımızda gelişmesi ve toplumsal refaha katkı sağlaması ama, moleküler biyolojide araştırma gücünün gelişmesi ve sanayiye uygulanabilir sonuçların elde edilmesiyle mümkündür. Bundan ötürü;
1. Kaliteli moleküler biyoloji ve genetik eğitimi veren kurumların kurulması, kurulmuş olanların günümüzün gereklerine yanıt verebilecek şekilde geliştirilmesi
2. Araştırma altyapısının geliştirilmesi
3. Araştırma -Geliştirme Çalışmalarının geliştirilmesi
4. Üniversite-Endüstri işbirliğinin sağlanması
YORUMLAR