20. yüzyılın ortalarında büyük bir ivme kazanarak süratle gelişen biyoteknoloji, bilim dünyasında ismini duyurmaya başladığı vakit daha çok bir alt disiplin olarak kabul ediliyordu. İsmini tıp alanında duymaya alıştığımız biyoteknoloji bilimi 20. yüzyılın sonlarında gerçekleşen gelişmelerle birlikte alt disiplin olmaktan çıkarak kendi başına bir bilim kısmı haline gelmiştir.
Temel bilim dünyasında özellikle multidisipliner çalışmalarda ismini sıkça gördüğümüz biyoteknoloji bilimi, canlılar dünyasıyla teknolojiyi buluşturan bilim koludur. Gen düzenlemelerinden, mikroorganizmalara kadar uzanan bu değişik bilim kolu nedir, nerelerde, nasıl kullanılır, gelin daha yakından tanıyalım.
Biyoteknoloji nedir?
Biyoteknoloji, biyolojiyi kullanarak sorunları çözmeyi ve kullanışlı eserler ortaya koymayı emeller. Biyoteknolojinin en çok kullanılan alanı, genetik mühendisliği yoluyla terapötik (İlaçların kan plazma konsantrasyonunun ölçülmesi maksadıyla yapılan bir klinik farmakoloji işlem) proteinlerin ve öteki ilaçların üretilmesidir.
Biyoteknoloji alanında çalışmalar yapanlara biyoteknolog, insan hayatının kalitesini düzgünleştirmek ve öteki canlı dünyasının ilerlemesini sağlamak için biyolojik organizmalar üzerinde araştırmalar yapar. Hücre, doku ve organizmaların fizikî, genetik ve kimyasal özelliklerini araştırır, pratik kullanımlar ve eserler ortaya koyar.
Biyoteknolojinin dünden bugüne tarihi:
İnsanlar, birinci tarım topluluklarından başlayarak, yaklaşık 10.000 yıldır ömür kalitelerini düzgünleştirmek için biyolojik süreçlerden yararlanıyorlar. Yaklaşık 6.000 yıl evvel insanlar ekmek, alkollü içecekler ve peynir yapmak ve süt eserlerini korumak için mikroorganizmaların biyolojik süreçlerinden yararlanmaya başladılar.
Günümüz tarihinden biraz daha eskiye gidecek olursak, Robert A. Swanson, Herbert W. Boyer ve Paul Berg tarafından kurulmasına öncülük edilen ve 1976 yılında rekombinant DNA teknolojisini ticarileştirmek için kurulan bir ilaç şirketi olan Genentech liderliğinde, 1970’lerin ortasından sonuna kadar yeni bir ‘Biyoteknoloji’ sanayisi gelişmeye başladı. Bu gelişmeler doğrultusunda Genentech, Amgen, Biogen, Cetus ve Genex üzere birinci şirketler, öncelikle tıbbi ve çevresel kullanımlar için genetiği değiştirilmiş maddeler üreterek devam etti.
Daha sonra on yıldan fazla bir mühlet biyoteknoloji sanayisi, rekombinant DNA teknolojisi ve genetik mühendisliği alanında yüklü olarak devam etti. Rekombinant DNA (rDNA) terimi basitçe, iki farklı cinsin DNA’larının birleştirilmesi ile ortaya çıkan DNA molekülüne denmektedir. Yani, bir genin bir üretim hücresine eklenmesi sürecinde yeni bir organizma yaratılmış olur.
Başlarda biyoteknoloji araştırmacı ve yatırımcıları, yeni bir patent almak için kanun düzenlemelerinden emin değillerdi; sonuçta bu yeni bir teknolojiydi ve bilim etiği açısından tabiatta keşfedilen ve tanımlanan yeni organizmaların patentlerine müsaade verilmiyordu.
Ancak, 1980’de ABD Yüksek Mahkemesi, Diamond v. Chakrabarty davasında, sorunu ‘Canlı bir insan üretimi mikroorganizmanın patentlenebilir bir husus olduğuna karar vererek’ çözdü. Bu karar, yeni biyoteknoloji firmaları dalgasını ve bebek sayılabilecek bu sanayisinin birinci yatırım patlamasını doğurdu.
1982’de rekombinant insülin, ABD Besin ve İlaç Dairesi’nden (FDA) onay alan, genetik mühendisliği yoluyla yapılan birinci eser oldu. O vakitten beri, büyüme hormonunun rekombinant versiyonları, pıhtılaşma faktörleri, kırmızı ve beyaz kan hücrelerinin üretimini uyaran proteinler, interferonlar ve pıhtı çözücü casuslar dahil olmak üzere, dünya çapında düzinelerce genetiği değiştirilmiş protein ilacı ticarileştirildi.
Biyoteknolojinin araçları neler?
Biyoteknoloji sanayisi, bir hastalığın ilerlemesini durduran klâsik farmasötiklerin ve monoklonal antikorların geliştirilmesine yönelik araştırmalarını da genişletti. Monoklonal antikorların başarılı üretimi, 20. yüzyılın son çeyreğinde ortaya çıkan biyoteknolojinin en değerli tekniklerinden biriydi.
Monoklonal antikorların özgüllüğü, ölçü olarak bulunabilirliği, biyolojik olarak değerli çok çeşitli hususlar için hassas tahliller tasarlamayı ve yüzeylerinde evvelce bilinmeyen işaretleyici molekülleri tanımlayarak hücreleri birbirinden ayırt etmeyi mümkün kılmıştır. Bu cins ilerlemeler, genlerin (genomik), kodladıkları proteinlerin (proteomik) ve tesir gösterdikleri daha büyük biyolojik yolakların incelenmesi yoluyla mümkün olmuştur.
Biyoteknolojinin uygulama alanları ve uygulamaları:
- Biyoinformatik
- Nanoteknoloji
- Katalizörler
- Genetiği değiştirilmiş ürünler
Biyoteknolojinin bilhassa tıp ve tarımda çok sayıda uygulaması vardır. Örnekler ortasında biyolojik bilginin bilgisayar teknolojisiyle (Biyoinformatik) birleştirilmesinde biyoteknolojinin kullanımı, insan bedenine girebilen mikroskobik ekipmanların kullanımının araştırılması (Nanoteknoloji) ve muhtemelen meyyit yahut kusurlu hücreleri değiştirmek için kök hücre araştırma ve klonlama tekniklerinin uygulanması ve dokular (Rejeneratif tıp).
Sağlık hizmetlerinde kullanılmasına ek olarak, biyoteknoloji, kimyasal tepkileri tetikleyen biyolojik enzimlerin (katalizörler) keşfi ve üretimi yoluyla endüstriyel süreçlerin rafine edilmesinde yardımcı olduğunu kanıtlamıştır. Bunlara örnek olarak kimyasalların çevreyi kirletmesini önlemek yahut azaltmak için geliştirilen tahlilleri, genetik mühendisliğiyle birlikte tarımda arttırılan randımanı gösterebiliriz.
Bazı aktivist ve tüketici kümeleri, genetiği değiştirilmiş organizmaların (GDO’lu gıdaların) yasaklanması yahut açıkça etiketlenip belirtilmesi konusunda milletlerarası davette bulundu. Amerika Birleşik Devletleri’nde GDO’ların tarıma girişi, FDA’nın süt ineklerinde süt üretimini artıran bir büyüme hormonu olan bovine somatotropin’i (BST) onaylaması ile 1993 yılında başladı.
Ertesi yıl FDA, daha uzun bir raf ömrü için tasarlanmış bir domates olan genetiği değiştirilmiş birinci bütün gıdayı onayladı. O vakitten beri Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa ve öteki yerlerde düzenleyici onay, kendi pestisitlerini üreten mahsuller ve yabani otları öldürmek için kullanılan muhakkak herbisitlerin uygulanmasından kurtulan mahsuller de dahil olmak üzere düzinelerce ziraî GDO tarafından kazanıldı.
GDO’nun ülkemize girişi ise 1998 yılına dayanmaktadır. 1998 yılında ülkemize girilen 30 milyon ton mısır ve soyanın etiketlenmeden tüketildiği kayıtlara geçmiştir. 2009 yılında çıkan yönetmelik gereği artık GDO’lu içerik bulunduran besinler etiketlenmeye başlanmıştır.
Bu kadar konuştuk. Pekala GDO’lu besinler inançlı mi?
Birleşmiş Milletler, ABD Ulusal Bilimler Akademisi, Avrupa Birliği, Amerikan Tabipler Birliği, ABD düzenleyici kurumları ve öteki kuruluşlar tarafından yapılan araştırmalar, GDO’lu besinlerin güvenli olduğu sonucuna varmıştır ancak şüpheci kümeler, uzun müddettir karar vermek için şimdi çok erken olduğunu tez etmektedirler. Dünya geneline baktığımızda bu çeşit GDO’lu mahsullerin ekili olduğu yerler 1996 yılından 2014 yılına kadar neredeyse 4 kat artmıştır.
Genel olarak, ABD ve Avrupa biyoteknoloji sanayilerinin gelirleri, 1996’dan 2000’e kadar olan beş yıllık periyotta kabaca iki katına çıktı. Bilhassa sıhhat hizmetlerinde yeni eserlerin piyasaya sürülmesiyle hızlanan süratli büyüme 21. yüzyılda da devam etti. 2020 yılına kadar biyoteknoloji pazar büyüklüğünün küresel olarak 752,88 milyar dolar olduğu kestirim ediliyor ve bilhassa ilaç, eser ar-ge süreçlerini hızlandırmak için hükümetin, sanayi tarafından yürütülen gayretlerden doğan yeni büyüme fırsatları bulunuyor.