Geleceğin Kodu Genlerimizde: Genetik ve Biyomühendislik

Genetik… Pandemi döneminin bizlere yaşatmaya devam ettiği zorluklar yanında sağlık alanında en çok konuşulanlar arasındaydı. Hangi gen en çok yakalanıyor veya az etkileniyor teorileri uçuştu. Derken, büyük güçlerin aşı içine yerleştirdiği mikro çiplerle insanların DNA’sı bozulacağı iddia edildi. Ardından, virüs gayet doğal sebeplerle mutasyon geçirdiği için evrim teorisi kanıksanıp, konuşulur oldu.

Covid_19 ile mücadelemiz devam ederken diğer yandan küresel ısınmanın etkileri de kendini çok fazla hissettirmeye başladı. Artan nüfusla doğal kaynakların tüketilmesi, iklim krizi, çevre kirliliği, kıtlık, susuzluk… Et ürünlerindeki son derece yüksek su kullanımı, karbon salınımı ve maliyeti konusu birden gıda alanında da sentetik et yetiştiriciliğini gündeme getirdi… Evet, bitki yetiştirir gibi hem de…

Ve yapay zekâ… Karantinalar sebebiyle dijital platformlara kitlelerce giriş sağlanırken, biraz ayılınca bu platform sahiplerinin elde ettiği kişisel veriler konuşulur oldu bu sefer de… Artık kan grubumuzdan ayakkabı numaramıza, en çok tercih ettiğimiz film türünden en son kullandığımız ilaca kadar her izimiz erişilebilir halde.

Kocaman bir “Disiplinler Arası”cılık dönemindeyiz. Bu çağa ve döneme en güzel örneklerden genç bir Genetik ve BiyoMühendisi bu hafta aramızda: Melis Kalkan… Ülkemiz adına umutluyum dememin sebeplerinden biri o da. Bilgisi ve vizyonuna, güler yüzlü heyecanı da katılınca sohbete doyum olmuyor…

Melis Kalkan’ı senden tanıyalım…

İstanbul’da doğdum ve burada yetiştim. Çocukluğumdan beri hep tıp alanına ilgi duyuyordum. Okuma yazmayı öğrendikten sonra ilk iş olarak, kendime kağıtlardan “Dr. Melis Kalkan” yazılı kartvizit hazırlayıp, bütün aileme dağıttığımı hatırlıyorum. Daha sonra bu ilgim genetik alanı üzerine yoğunlaşmaya başladı ve ortaokuldan itibaren genetik alanında çalışan bir bilim insanı olmak istedim.   Şu anda Yeditepe Üniversitesi Genetik ve Biyomühendislik bölümünde doktoramı tamamlamak üzereyim.

Çok güzel ve heyecanlı. Bu alanda pek çok planın vardır eminim.

Evet, ilk olarak yakın bir gelecekte girişimcilik üzerine planlarım var. Endüstri, akademi ve kliniğin birbirlerini beslemeleri gerektiğini düşünüyorum, çalışmalarım da bunun üzerine olacak. Bilim tarafındaki hedefleri ya da yapılan çalışmaları yerel ve küresel olarak ikiye ayırmak ne kadar doğru bilmiyorum. Hangi ülkeden olursanız olun yaptığınız her çalışma bütünün bir parçası oluyor. Ama elbette yurtdışındaki teknolojileri yerinde takip edip, daha sonra onları burada geliştirerek ülkeme katkı sağlamak istiyorum.

Bilimde süreklilik ve disiplinler arası çalışmalar da çok önemli…

Kesinlikle. Birikerek ve geliştirilerek büyüyoruz. Ben de doktora sürecimde, birçok grupla ortak çalıştığımız ALS projelerine dahil olma fırsatını buldum. Aynı zamanda, dünyanın en önemli yapay zeka derneklerinden Association for the Advancement of Artificial Intelligence (AAAI - Yapay Zekanın Geliştirilmesi Derneği) ile afiliye olan, çok değerli iş insanı Sayın Esen Girit Tümer’in başkanlığında kurulmuş Yapay Zeka ve Teknoloji Derneği (YDTZ)’nin kurucu üyelerindeyim.

Tam anlamıyla Multidisipliner çalışmalar içindesin…

Evet. Multidisiplinerlik bana hocamdan miras sanırım. Türkiye’nin en önemli bilim insanlarından Prof. Dr. Fikrettin Şahin ile çalışma şansına sahip oldum. Kendisi de disiplinler arası çalışmaya değer veren ve öğrencilerini bu noktada çok destekleyen bir hocadır. Şu anda nörobilim üzerine çalışsam da yüksek lisansımı biyomühendislik alanında yapmam da bana endüstriyel bir bakış açısı kazandırdı mesela. 

Müthiş! Gen, genetik ve mühendisliği nedir en basit tanımıyla dersem…

Gen, tüm canlı organizmaların temel kalıtım birimidir ve tüm karakteristik özelliklerin oluşması için gerekli bilgiyi içerirler. Genetik, canlıların genomunda bulunan genlerin yapısal özellikleri, fonksiyonları, farklılıkları, çeşitlilikleri veya bozuklukları durumunda ortaya çıkan hastalıkları inceleyen bilim dalıdır. Genetik mühendisliği, rekombinant DNA veya modern biyoteknoloji yöntemlerini kullanarak canlı organizmaların genomu üzerinde değişiklikler yapmak üzere araştırmalar yapan bilim dalıdır.

Biraz önce Genetik ve Yapay Zekâ sektörüyle çalışmalardan da söz ettin. Açar mısın?

Elbette. Yapay zekâ, anlam ifade eden bilgilerin, dataların tamamını analiz edebilmeyi sağlayan bir teknoloji. Farklı parametrelere göre hasta gruplama, tanıda kullanılabilecek potansiyel biyobelirteçlerin bulunması, kişiye özel ilaç geliştirme, yapay zekanın sağlık sektöründeki uygulamalarından sadece birkaçı. Yapay zekanın bu alanında geliştirilmesi, bilhassa insan genom projelerinde ya da kişiselleştirilmiş sağlık uygulamalarında, insanüstü teşhisi olanaklı kılarken, tanı ve tedavi uygulamalarındaki hata payını da en aza indirebilir. Bu nedenle, iki teknolojinin birleştiği bir potada olmak istedim.

Bu konuyla ilgili olarak Nanoteknolojinin genetikteki yeri de sağlık alanında gelişmelere sebep olacağı için beni heyecanlandırıyor.

Evet. Nanoteknolojinin biyolojik uygulamalarına nanobiyoteknoloji diyoruz. Bu teknoloji ile, dolaşım sisteminin yardımıyla, vücutta dolaşıp bozulmadan kalabilecek kadar küçük şeyler üretebilir. Nanoteknoloji ürünleri hücrelerden daha küçüktür. Bu da ürünlerin hücre zarından geçip içine girebilmesi anlamına geliyor. Dolayısıyla genetik bilgileri değiştirme potansiyeli olduğunu söyleyebiliyoruz.

Çok merak ettiğim bir konu… Üstün ırk yaratmak mümkün mü? Süper güçlerle donatılmış kahramanlar gibi…

Neden olmasın? Gen düzenleme teknolojileriyle bu mümkün. Daha yüksek bir kas gücü, daha sağlıklı ve dayanıklı bireyler… Bence sağlıklı olmak başlı başına bir süper güç, bilhassa pandemi döneminde bunu birçok kişi daha derinden hissetti. CRISPR dediğimiz bir gen düzenleme teknolojisi var. Özellikle tek gen mutasyonlarına bağlı olarak gelişen hastalıkların tedavisinde önemli rol oynayan bir teknoloji. Bireyin sağlıklı olmasının yanı sıra gelecek nesillere de bozukluğun aktarılmasını önleyebilir. Tüm dünyada, nadir gen hastalıkları da dahil olmak üzere çeşitli gen hastalıklarının tedavisi üzerine çalışmalar yürütülmekte. 2018 yılında Çin’de, CRISPR ile ilk defa HIV virüsüne dayanıklı bebekler, Nana ve Lulu, dünyaya getirildi. Babaları HIV+ olmasına rağmen bebekler HIV’e dayanıklı halde doğdular.

Son aylarda küresel ısınmayla Suni / Sentetik Et gündeme geliyor. Nedir bu?

Suni/sentetik et, canlı bir hayvandan biyopsi ile alınan kas dokusundan izole edilen, kendini kas ve yağ hücreleri gibi farklı hücrelere dönüştürebilme ve çoğalabilme yeteceğine sahip olan kök hücrelerin, in vitro koşullarda üretilmesi ile elde edilir. Suni ete sıcak bakan kesim, lezzet ve besin değeri ile ilgili iyileştirmeler yapıldıktan sonra hızlıca geçecektir. Dolayısıyla suni et tüketiminde ani sıçrayışlar bekleniyor.

Ya ülkemizde durum bu alanda tam olarak nedir?

Ülkemizde sentetik et tüketimine izin yok fakat sentetik et yetiştirme ve geliştirme ile ilgili önemli çalışmalara imza atmış Türkiye’den çok başarılı bir ekip var. Yeni okuduğum bir habere göre aynı ekip ABD’de patent başvurusunda bulunmuş.

Girişimlere başlamışız. O zaman ülkelerin klasik et tüketimi kalkacak mı demek oluyor bu?

Ben klasik et tüketiminin, belli oranlarda azalsa bile, tamamen kalkacağını düşünmüyorum. İnsanların aklında sağlık, lezzet ve fiyat konusunda sorular ve önyargılar mevcut. Sağlık açısından, hayvanlardan hastalık bulaşması ihtimalini en aza indirmek gibi avantajları olsa da dezavantajları da yok denilemez. Besin değerleri açısından henüz geleneksel et ile kıyaslanamaz örneğin. Lezzeti geliştirmek içinse hala optimizasyonlar yapılmakta.

Hangi ülke suni et konusunda başı çekiyor günümüzde?

Singapur bu konuda öncü olmuş durumda, geçtiğimiz Aralık ayında, suni etlerin satışına ilk izin veren ülke oldu. Avrupa birliği de gıda sürdürülebilirliği hedeflerine uygun bir teknik olarak değerlendirdi bu tekniği fakat satışa çıkma süreci biraz zaman alacaktır. Yine de önümüzdeki birkaç yıl içerisinde Avrupa marketlerinde suni et görmeyi bekleyebiliriz.  Singapur bu alana çok yatırım yaptı ve girişimcileri orada başlamaya teşvik etti. Gıda sektörüne yatırımlar Singapur için öncelikli. Sebebi de gıdalarının neredeyse tamamına yakın kısmını ithal ediyor olmaları; çünkü küçük bir ülke ve tarım arazileri kısıtlı. Onları öncü duruma getiren, akıllıca bir yatırım politikası uygulamaları.

Peki çok konuşulan bir konu daha… Sentetik et tüketiminin ve hatta GDO’lu yiyeceklerin genetiğimizi bozması muhtemel mi?

Aslında ikisi de farklı konular. Mesela laboratuvarda yetiştirilen et, genellikle genetiği değiştirilmiş gıdalarla karıştırılır. GDO genetik mühendisliği ile genetiği değiştirilmiş, manipüle edilmiş canlı organizmaları ifade eder. Kültürlenmiş sentetik et ürünleri ise, biyopsi yoluyla hayvanlardan çıkarılan, değiştirilmemiş hücrelerin çoğaltılması yoluyla elde edilen ürünlerdir. Tüm dünyada senelerdir yapılan çalışmaların sonucunda, GDO'ların, “organik” olarak adlandırılan gıda kaynaklarından daha fazla zararlı olmadığı anlaşılıyor. Fakat aynı durum sentetik et için geçerli değil. Hücre çoğalması kontrol edilemediğinde -kanser hücrelerinde olduğu gibi- düzensiz hücre dizileri meydana gelir ki bunun insan sağlığına olan potansiyel etkileri henüz tam anlamıyla belli değil.

Dünyada genetik sektöründe finansal olarak kimler ne kadar büyük bir pazara sahip?

Pandemi ile biyoteknolojiye olan ilgi çok daha fazla arttı. Küresel biyoteknoloji pazar büyüklüğünün önümüzdeki 5 yıl içerisinde 750 milyar dolara ulaşması; 2030-2040 yılları arasında ise, küresel olarak, 2 ila 4 trilyon dolara ulaşması bekleniyor. Pazar payının büyük bir çoğunluğuna Amerika sahip, onu Japonya ve Almanya takip ediyor. Türkiye ne yazık ki şu anlık %3-4 arasında. Tıpkı Singapur örneğinde olduğu gibi, Türkiye, biyoteknoloji odaklı bir ekonomik kalkınma planı yapmalı ve bu alanlardaki girişimcilere yatırım sağlamalı.

Peki, gen araştırmaları, gen bankaları nedir? Korku duyuluyor ya… Gen araştırmalarının güvenirliği üzerine de konuşalım.

Gen bankaları, biyodepolardır. Genetik materyalleri muhafaza ederler. Bitki parçaları, tohumlar, yumurta ve spermler gibi birçok genetik materyal gen bankalarının bünyelerinde bulunabilir. Türkiye’de de birden fazla tohum ve arazi gen bankası mevcut. Ayrıca kanser tedavisi gören hastalara, yumurta rezervleri kısıtlı olan bekar kadınlara da yumurtalarını dondurma imkânı sunuluyor. İnsanlar genetik çalışmaların sonuçlarının paylaşılmasını gizlilik açısından sakıncalı bulabiliyorlar. Maalesef bir bilgi iyi ya da kötü şekilde kullanılabilir. O verilerle kitleleri iyileştirecek ilaç yapmak da mümkün biyolojik silah da. Genetik mühendisliği teknolojileri ile nasıl ki bir bakteriye ilaçlarda kullanılmak üzere insülin üretme özelliği katabiliyorsak, toksik bir madde üretimi için de aynı tekniği uygulayabiliriz. Bu yüzden bizler de bu konulara hâkim olup, mühendisler yetiştirmeli, alanımıza yatırım yapmalıyız.

GDO’lu ürünler… Genetiği oynanmış ürün zararlıdır, kanser yapar algısı da var değil mi?

Ve aslında öyle değildir… GDO’lu ürünlerin geliştirilmesi birçok yararlı amaca hizmet eder. Ürünün büyüme sürecini hızlandırarak, besin içeriğini zenginleştirerek ve onları kolay yetiştirilebilir hale getirerek kıtlıkla mücadele edebilirsiniz. GDO ürünlerinin çoğu onları böceklere karşı koruyan bir geni ifade etmek için genetik olarak değiştirilmiştir, ki bu da bitkisel ürünlerin zararlı organizma ve ajanlara karşı korunmasında kullanılan kimyasal (zararlı) pestisitlerin kullanılmasını azaltmayı hedefler. Türkiye’de GDO’lu ürünler, genellikle alıcısını kandırmak amacıyla kimyasal bir uyarana maruz kalmış yiyeceklerle karıştırılıyor. Bir uzmanına danışmadan yapılan programların ve haberlerin de bu yanlış değerlendirmede büyük payı var. Ülkemizde özellikle, GDO’nun kansere sebep olabileceğine dair inançlar var. Oysaki senelerdir yapılan çalışmaların gösterdiği ve Amerikan Kanser Derneği’nin onayladığı gibi, GDO gıda alımını kanser riskiyle ilişkilendirecek hiçbir kanıt yoktur.

İnsan klonlama ve soyu tükenmiş canlılar üzerine konuşursak Jurassic Park mümkün mü?

İnsan klonlama, çok büyük etik sorunları beraberinde getirdiği için yasak. Bunu yapabilecek teknoloji mevcut fakat bu teknolojiye fon sağlamak bile yasak. 2000’lerin başlarında klonlanmış insan doğumunu duyuran bir grup vardı fakat aynı grup bebeklere bağımsız test yapılmasına izin vermediği için iddialarına inanılmadı. İllegal bir şekilde çalışmalar sürüyor mudur? Bu sorunun cevabı komplo teorileri ve spekülasyonlarla dolu. Bir de Jurassic Park yaratmanın önünde birçok engel var. Bunlardan biri, kurtarabileceğimiz dinozor DNA’larının klonlamaya uygun olamayacak kadar bozulmuş olmaları. İkincisi ise klonlanan embriyoyu taşıyacak ve doğuracak bir konak hayvana ihtiyaç vardır; bilinen canlılar arasında, dinozor embriyosunu taşıyabilecek uygun bir canlı yok.

Ve son olarak, hayalindeki ütopik gelecek güzellemeni merak ediyorum.

En ütopik… Tüm fiziksel ve ruhsal hastalıkların/bozuklukların ortadan kalkacağı teknolojilerin gelişmiş olduğu bir gelecek olurdu sanırım. Ama canlılık var olduğu sürece evrimleşme devam edeceği ve çalışacak yeni alanlar çıkacağı için, o günler geldiğinde ben yine laboratuvarda deney yapıyor olurdum herhalde.

Twitter: FlzDag 

Instagram: Benfilizdag