Biyoteknoloji ve İnsan Yaşamına Etkileri

Canlıların (bitki, hayvan ve mikroorganizmaların) doğal genetik yapılarını bilimsel yöntemlerle değiştirerek veya onların doğal biyolojik süreçlerini kullanarak, insanlık için faydalı, endüstriyel boyutta yeni ürünler (ilaç, aşı, gıda vb.) elde etmeyi amaçlayan geniş kapsamlı bilim ve teknoloji dalına biyoteknoloji denir.

Biyoteknoloji tek bir bilim dalı değildir; içinde genetik, mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler biyoloji ve mühendislik bilimlerini (bilgisayar mühendisliği dahil) barındıran "çok disiplinli" büyük bir çalışma alanıdır. Mayanın hamuru kabartması, sütten peynir veya yoğurt elde edilmesi, üzüm suyundan sirke yapılması yüzyıllardır kullanılan klasik biyoteknoloji örnekleriyken; laboratuvar ortamında genetik şifrelerin değiştirilerek yeni canlı özelliklerinin üretilmesi modern biyoteknoloji alanına girer.

Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji İlişkisi

Sıklıkla birbirine karıştırılan genetik mühendisliği ve biyoteknoloji aslında birbirini tamamlayan, ancak farklı odakları olan iki alandır. - Genetik Mühendisliği: DNA üzerindeki genlerin bulunması, izole edilmesi, kopyalanması, değiştirilmesi ve farklı canlılara aktarılması gibi "araştırma ve mutfak" kısmıyla ilgilenir. Bilgiyi keşfeder ve laboratuvar ortamında ilk başarılı deneyi yapar. - Biyoteknoloji: Genetik mühendislerinin bulduğu bu bilgiyi ve tekniği alarak, devasa fabrikalarda seri üretime dönüştürür. Ürünü raf ömrü olan, ambalajlı ve ticari olarak piyasaya sürülecek, insanların kullanabileceği bir ilaca, aşıya veya tohuma çevirir. Yani genetik mühendisliği teoriyi ve keşfi yaparken, biyoteknoloji bunu pratiğe ve üretime (endüstriye) döker.

Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji Uygulamaları

Bilim insanları günümüzde genler üzerinde yaptıkları oynamalarla tıp, tarım, hayvancılık ve endüstri alanlarında adeta devrim niteliğinde uygulamalara imza atmaktadırlar.

1. Gen Aktarımı (Gen Transferi) Bir canlı hücrenin DNA'sında bulunan belirli bir özelliğe ait genin çıkarılarak, bu özelliğe sahip olmayan bambaşka bir canlıya aktarılmasıdır. - En ünlü örnek: İnsanda şeker hastalarının eksikliğini çektiği insülin hormonu, gen aktarımı sayesinde üretilmektedir. İnsandaki insülin üreten gen kesilerek bir bakterinin DNA'sına eklenir. Bakteri çok hızlı çoğaldığı için kısa sürede fabrika gibi insan insülini üretmeye başlar. Bu sayede şeker hastalarının ilacı ucuz ve bol miktarda üretilmiş olur. - Tarım Örneği: Ateş böceğinin karanlıkta ışık saçmasını sağlayan genin alınarak tütün bitkisine aktarılması sonucu, geceleri ışıl ışıl parlayan tütün bitkileri elde edilmiştir. Veya bazı bakterilerden alınan zehir geninin mısıra aktarılmasıyla, mısır bitkisi kendini yiyen tırtılları zehirleyerek tarım ilacına gerek kalmadan kendini böceklerden korumaya başlamıştır.

2. Gen Tedavisi Kalıtsal ve genetik hastalıkların tedavisi için, hastalıklı (bozuk) genleri taşıyan hücrelere, o genin sağlıklı olan versiyonunun özel virüsler aracılığıyla aktarılması ve genin onarılması işlemidir. Bu sayede hastalığı iyileştiren proteinlerin üretilmesi sağlanır. Gelecekte kanser ve SMA gibi hastalıkların kesin çözümünün gen tedavisinde olduğu öngörülmektedir.

3. Klonlama Bir canlının genetik olarak (DNA dizilimi bakımından) "tıpatıp kopyasının" oluşturulmasıdır. Dünyadaki ilk başarılı memeli hayvan klonlaması, bilim insanı Ian Wilmut tarafından gerçekleştirilen Klon Koyun Dolly deneyidir. Klonlama mantığında üç farklı birey görev alır: - Çekirdeği (yani DNA şifresi) alınan A koyunu. - Sadece boş yumurtası (hücre zarı ve sitoplazması) kullanılan B koyunu. - Embriyoyu karnında taşıyıp doğuran taşıyıcı anne C koyunu. Sonuçta doğan klon yavru, genetik olarak kime ait çekirdek kullanıldıysa sadece o canlının (A koyununun) birebir kopyasıdır. Taşıyıcı anneye veya yumurtasını verene benzemez.

4. DNA Parmak İzi Tek yumurta ikizleri hariç, dünyadaki hiçbir insanın DNA nükleotid dizilimi birbiriyle aynı değildir. Bir insanın kanından, tükürüğünden, terinden, saç telinden veya deri döküntüsünden DNA'sının haritasının (özel diziliminin) çıkarılması işlemine DNA Parmak İzi denir. Bu teknoloji sayesinde olay yerinde bırakılan minik bir iz kullanılarak suçlular tespit edilmekte, babalık/analık testleri yapılabilmekte ve kayıp kişilerin kimlikleri belirlenebilmektedir.

5. Geleneksel Islah ve Yapay Seçilim Tarımsal ürünlerin ve çiftlik hayvanlarının verimini artırmak için, yüzyıllardır kullanılan bir yöntemdir. Örneğin; çok süt veren inekler ile çok et veren ineklerin çiftleştirilerek (çaprazlanarak) hem süt hem et verimi yüksek yavrular elde edilmesi veya lezzetli ama küçük elmalar ile lezzetsiz ama büyük elmaların melezlenerek lezzetli ve büyük elmalar elde edilmesidir. Doğa değil, "insan" müdahale ettiği için buna Yapay Seçilim denir.

İnsan Yaşamında Biyoteknolojinin Etkileri

Biyoteknoloji, sahip olduğu potansiyel itibariyle insanlık için muazzam faydalar sağlasa da, barındırdığı riskler ve olası tehlikeler nedeniyle tüm dünyada etik tartışmaların da merkezindedir.

Biyoteknolojinin Olumlu (Faydalı) Etkileri: - Tıp ve Sağlık: Kanser, lösemi, genetik bozukluklar gibi tedavisi zor hastalıkların teşhis ve tedavisinde kullanılır. Yeni aşıların, ucuz antibiyotiklerin, hormonların (insülin vb.) ve vitaminlerin üretimi sağlanır. Yapay doku ve organ üretimi sayesinde organ nakli bekleme süreleri azalabilir. - Tarım ve Hayvancılık: Soğuğa, kuraklığa ve böceklere karşı çok daha dirençli bitkiler üretilir. Böylece kimyasal tarım ilaçlarına ihtiyaç azalır. Gıdaların besin değeri artırılır (Örn: A vitamini bakımından zenginleştirilmiş "Altın Pirinç"). Gıdaların raf ömrü uzatılır. - Çevre: Okyanuslara dökülen petrolü yiyen (parçalayan) özel mikroorganizmaların üretilmesi, çevre kirliliğini temizleyen bakterilerin geliştirilmesi biyoteknoloji sayesindedir.

Biyoteknolojinin Olumsuz (Zararlı ve Riskli) Etkileri: - GDO (Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar) ve Sağlık Riskleri: Genetiğiyle oynanmış sebze ve meyvelerin tüketimi, uzun vadede insanlarda alerjik reaksiyonlara, antibiyotik direncinin artmasına ve kanser gibi hastalıklara yol açabileceği endişesi yaratmaktadır. - Ekolojik Dengenin Bozulması: Böceklere dayanıklı hale getirilen mısırın polenleri, rüzgarla uçarak doğadaki yabani akrabalarına karışabilir. Bu durumda doğadaki böcekler (örneğin yararlı kelebekler) bu polenleri yediğinde zehirlenip ölebilir ve biyoçeşitlilik (ekolojik denge) bozulabilir. - Biyolojik Silah Tehlikesi: Mikroorganizmaların genetikleriyle oynanarak ölümcül, tedavisi olmayan, toplu ölümlere yol açabilecek bulaşıcı virüslerin veya hastalık yapıcı silahların üretilme potansiyeli. - Ekonomik ve Sosyal Sorunlar: Güçlü biyoteknoloji şirketlerinin tek kullanımlık (kısır) "terminatör tohumlar" üreterek tohum pazarını tekellerine almaları. Çiftçilerin her yıl mecburen yabancı şirketlerden tohum satın almak zorunda kalması ve bağımsızlıklarını yitirmeleri. Geleneksel tarımın yok olması.

Sonuç itibarıyla biyoteknoloji; kontrollü, etik kurallara bağlı ve doğaya saygılı bir şekilde kullanıldığında insanlığın geleceğini kurtaracak bir anahtar; bencil ve denetimsiz kullanıldığında ise doğal dengeyi geri dönülmez şekilde yıkacak bir saatli bomba potansiyeline sahiptir.