Modern Biyoteknoloji

Biyoteknoloji "Özel bir kullanıma yönelik olarak ürün veya işlemleri dönüştürmek veya meydana getirmek için biyolojik sistem ve canlı organizmaları veya türevlerini kullanan teknolojik uygulamalar” olarak tanımlanmaktadır. Biyoteknoloji tıbbi ve tarımsal konularda yeni bir çığır açmıştır. Özellikle tıbbi biyoteknolojide yaşanan gelişmeler neticesinde hastalıkların teşhis ve tedavisinde büyük mesafeler kat edilmiştir. Tarımsal biyoteknolojideki gelişmeler sayesinde üretim ve çevre korunmasında faydalı olabilecek gelişmeler de olmuştur.

Modern biyoteknoloji ise "rekombinant DNA, nükleik asitlerin hücre veya organellere doğrudan enjeksiyonu, farklı taksonomik gruplar arasında uygulanan hücre füzyonu gibi tabii fizyolojik çoğalma ve rekombinasyon engellerini ortadan kaldıran ve klasik ıslah ve seleksiyon yöntemlerince kullanılmayan İn vitro nükleik asit tekniklerinin tamamı” olarak tanımlanmaktadır. Modern biyoteknoloji araştırmaları genellikle, üniversiteler, özel sektör ve kısmen de kamu kuruluşları tarafından yürütülmektedir. Elde edilen sonuçların kullanılır hale getirilmesi ve çok büyük bir pazarının olması, bu alanda dev özel sektör kuruluşlarının yatırım yapmasına neden olmuştur.
1970’lerin başından itibaren geliştirilen modern biyoteknoloji teknikleri ile, canlıların genetik yapısında geleneksel ıslah metotlarıyla ve doğal üreme-çoğalma süreçleriyle elde edilemeyen değişiklikler yapılmasını da mümkün kılmıştır. Bir canlı türüne başka bir canlı türünden gen aktarılması veya mevcut genetik yapıya müdahale edilmesi yoluyla yeni genetik özellikler kazandırılmasını sağlayan bu modern biyoteknoloji tekniklerine gen teknolojisi, Gen teknolojisi kullanılarak doğal süreçler ile edinilmesi mümkün olmayan yeni özellikler kazandırılmış organizmalara da "Genetik Yapıları Değiştirilmiş Organizma (GDO)= Genetically Modified Organisms (GMO)" veya uluslararası kullanımı ile "Living Modified Organism (LMO)= Değiştirilmiş Canlı Organizmalar" adı verilmektedir. Ülkemizde ise genetik yapısı değiştirilmiş tarımsal ürünleri ayırmak için genel bir isim olarak "Trasgenik ürün" tabiri kullanılmaktadır.

Modern Biyoteknolojik çalışmaların basamakları sırasıyla, istenen genlerin bulunması, karakterize edilmesi, izolasyonu ve hedef türe aktarılmasıdır. Modern Biyoteknolojinin tarifine giren teknolojilerin tamamı günümüzde canlı organizmalarla ilgili çalışmalarda rutin olarak kullanılabilir hale gelmiştir. Bu kullanıma, biyoteknolojinin son safhası olan doğrudan gen transferi, insan ve hayvan kopyalama da dahildir.

Modern Biyoteknoloji en geniş kullanım alanını tarım ve hayvancılıkta bulmuştur. Yüksek miktarda ve kalitede ürün almak amacıyla geleneksel kültür çeşitlerinin veya bunların yabani akrabalarının genetik yapıları değiştirilmektedir. En çok üzerinde çalışılan özellikler, hastalıklara ve zararlılara karşı dayanıklılık, yabancı ot ilaçlarına dayanıklılık, meyve olgunlaşma sürecinin değiştirilmesi, raf ve depolama ömrünün uzatılması ve aromanın artırılmasıdır. Gen transferinde en başarılı olunan bitkiler Domates, patates, mısır, soya fasulyesi, pamuk, tütün ve kolza'dır.

Modern Biyoteknoloji çeşitli hastalıkların teşhisi ve tedavisinde alternatif kit ve ilaçlar sağlayarak tıp dünyasına girmiştir. Biyoteknoloji uygulamaları insan hastalıklarının tedavisinde özellikle kanser ve genetik hastalıkların tedavisinde, bu hastalıkların kaynaklarının belirlenmesinde kullanılmaktadır. En yoğun kullanım alanı ise aşı üretimidir.

Modern Biyoteknoloji insanların genetik yapısının belirlenmesine olanak sağlamaktadır. Böylece ileri teşhis yöntemleri geliştirilebilmekte ve hastalık sebepleri daha kolay belirlenebilmektedir. Genetik işaretleyicilerin kullanımı ile en uygun tedavi yöntemi seçilmektedir. Yeni ilaçların test edilmesi ve geliştirilmesinde kolaylık sağlamaktadır.

Yaklaşık 4000 genetik bozukluk tek bir gende olan eksiklikten kaynaklanmaktadır. 1980’lerin başında modern biyoteknoloji gen terapisi uygulamaları ile tıp dünyasına girdi. Gen terapisi öncelikle kan bozuklukları gibi tek gene bağlı hastalıkların tedavisinde kullanıldı. 2005 yılı itibariyle bu tür bozuklukların teşhisinde büyük mesafeler kaydedilmiş olacaktır. 1990’ların başından itibaren gen terapisi sonradan edinilen hastalıkların tedavisine kadar genişledi. Günümüzde gen terapisi çevresel faktörlerin de dahil olduğu çok faktörlü ve birden çok gene bağlı hastalıkların tedavisinde de uygulanma potansiyeline sahiptir. Gen terapisi amaca göre somatik hücrelerde uygulanarak kalıtsal özellik taşımaz veya üreme hücrelerinde uygulanarak kalıtsal olması sağlanır. İlaç sektörü laboratuarlarda üretilmiş organizmalara gen aktarımı yoluyla gen terapisini biyo-ilaçlar haline getirdiler. Böylece biyoteknoloji insulin ve büyüme hormonu başta gelmek üzere çeşitli proteinden olma ilaçların geliştirilmesinde ve üretiminde kullanılmaya başlandı. Şeker hastalığı, hemofili, kan bozuklukları, büyüme bozuklukları ve sistik fibrosis tedavileri biyoteknoloji ile kolaylaştırıldı.
Modern biyoteknoloji metotları aşı üretiminde de kolaylık sağladı ve aşı üretiminde yaşanan miktar sorununu ortadan kaldırdı. Özellikle hepatit B aşılarının rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak üretimine başlandı.

Günümüzde, az gelişmiş ülkelerde ciddi halk sağlığı problemlerine yol açan tifo, sarılık gibi bulaşıcı hastalıklar için de biyoteknoloji kullanılarak aşılar üretilmektedir. Ayrıca enfeksiyon yapan hastalık etmenleri önceden belirlenebilmektedir. Bu gelişmeler viral bulaşma riskinin azaltılmasını da beraberinde getirdi. Biyoteknoloji mevcut teknolojilerle üretilemeyen aşıların üretimine olanak sağlamıştır. Günümüzde biyoteknolojik yollarla üretilen ilaçlar halihazırda dünya ilaç üretiminin %5’ini oluşturmaktadır. 2005 yılında bu oranın %15’e çıkması beklenmektedir. Piyasaya çıkan her 50 ilaçtan 10-15’i biyoteknolojik yöntemlerle geliştirilmiş ve üretilmiştir. 1990’ların başından itibaren 100 adet biyoteknolojik yollarla geliştirilmiş ilacın klinik deneylerine başlanmıştır. Mevcut ilaçlarla tedavisi mümkün olmayan bazı ilaçlar için biyoteknolojik yollarla geliştirilmiş 200-300 bileşim tedavide kullanılmaktadır. İlaçlarla ilgili alınan patentlerin %63’ü ABD ve Kanada, %25’i Avrupa, %7’si Japonya’da ve kalan %5’i diğer ülkelerde geliştirilmiş ilaçlara aittir.
Modern biyoteknoloji teknikleri mikroorganizmaların dizinsel ve işlevsel özelliklerinin araştırılmasında kolaylıklar sağlamıştır. Böylece mikroorganizmalara gen transferi yapılarak yeni özellikler taşıyan mikroorganzimaların genetik inşası özellikle çevre sektöründe biyolojik temizleme (bioremediation) ve koruma çalışmalarında uygulama alanı bulmuştur.

Dünya ticaretinde biyoteknolojik ürünlerin pazar payı hızla artmaktadır. Bu yöntemle büyük ölçekli üretim yapılabilmesi ve ayrıca, biyoteknolojik ürünlerin üretilmesi için gerekli teknolojik gelişmenin patent haklarının saklı tutulabilmesi nedenleriyle ticari kazancın boyutları da hızla artmaktadır. Modern biyoteknoloji yöntemleriyle elde edilen ürünlerin yaklaşık %74'ü ABD'de, geriye kalanı ise Arjantin (%15); Kanada (%10); Avustralya, Meksika, İspanya, Fransa Güney Afrika ve Çin Halk Cumhuriyeti'nde (%1) üretilmektedir. Bugün için, modern biyoteknoloji yöntemleriyle üretilen yaklaşık 80 adet genetik ürünün uluslararası ticarete konu olduğu bilinmektedir. Yapılan araştırmalar, 1998 yılında biyoteknolojik yöntemlerle üretilen bitkilerin tüm satışlarının 1,5 milyar dolar civarında olduğunu, bu ürünlerin 1995-1998 dönemindeki satış gelirlerinin % 20 oranında arttığını göstermektedir. Bu trendin devam etmesi halinde, sözkonusu bitkilerin tüm satışlarının bu yıl 3 milyar dolara, 2005 yılında 8 milyar dolara, 2010 yılında ise 25 milyar dolara ulaşabileceği tahminleri yapılmaktadır. Biyoteknolojik ürünlerin tamamında, orta ve uzun dönemde, 100-150 milyar dolarlık potansiyel bir ticaret hacminden söz edilmektedir.

Kaynak: Devlet Planlama Teşkilatı VIII. Beş Yıllık Kalkınma Planı (2001-2005) Biyoteknolji Sunumu, DPT, (1999).