genetik teknolojisinin tarihsel gelişimi

Yirminci yüzyılın en önemli gelişmelerinden
birisi, canlıların özelliklerinin nasıl meydana
geldiği ve bu özelliklerin yavru döllere nasıl
aktarıldıklarının aydınlatılması olmuştur.
Bir bireyin morfolojik ve anatomik özelliklerini
nasıl kazandığını, neden kendi türüne ait bireylere
diğerlerinden daha çok benzediğini, bu özelliklerini
yavru döllerine nasıl aktardığını, bu özelliklerin
aktarılışındaki kuralları, doğadaki biyolojik
çeşitlenmenin ve dolayısıyla bu gün mevcut olan
yaklaşık 3 milyon türün nasıl meydana geldiğini
inceleyen bilim dalı ’genetik’tir
Evrim teorisi kabaca, yeryüzündeki tüm
canlıların milyonlarca yıl süren bir tesadüfler
zinciri ile, basitten mükemmele doğru gelişerek
var olduğunu iddia eder. Yani bizler, evrim
teorisine göre milyonlarca yıl önce bir su
birikintisi içerisinde kıpırdanan tek hücreli
canlıların, kıpırdana kıpırdana gelişmesinin
‘natürel’ bir sonucu olarak bu hâle gelmişizdir.
19. Yüzyılda Charles Darwin adındaki bir biyoloji
bilgininin meşhur ettiği ve Türlerin Kökeni adındaki
kitabıyla kendince delillendirdiği evrim teorisi, bilim
tarihindeki hiçbir teorinin görmediği kadar itibar gördü
ve bilim adamlarınca teori olarak değil de, tıpkı
yerçekimi kanunu gibi/kadar gerçek kabûl edildi.
Yaratılış görüşü evrenin Tanrının koyduğu kurallar
çerçevesinde belirli bir düzene göre işlediğini ve bu
düzenin tesadüfen ve kendiliğinden oluşmayacağını
belirtir. Bu görüşe göre evrendeki her bir varlık bir
amaca yönelik olarak yaratılmıştır. Bu amacı belirleyen
de Tanrı’nın kendisidir.
Çağımızda en akıl almaz gelişmelerin yer
aldığı çağdaş genetik bilimi, bundan tam 100
yıl önce (1900 de) ortaya çıkmış ve hızla
gelişimini sürdürmektedir. Şu günlerde
genetik biliminin babası sayıla Gregor
Mendel’i anımsamak hem bilim hem de
insanlık adına bir görevdir.
Biyolojik düşünme devrimini gerçekleştiren bu din
görevlisi bilim dünyasında KOPERNİK,NEWTON ve
DARWİN ile birlikte anılmaktadır.bulguları (1866’da)
yayınlandıktan 34yıl, ölümünden 16 yıl sonra (1900’de)
“yeniden keşfedilmiş” ve bilim tarihindeki yüce yerini
almıştır.
Mendel’in o dönemde bilim adamlarının düşünce ve
deney kalıplarını kırarak getirdiği yenilikleri ve adıyla
anılan Mendel yasalarını bugün de okutarak genetik
derslerine başlıyoruz.
1900 yıllarda Mendel’in çalışmalarının
yeniden keşfinden sonra genin doğası
hakkında büyük bir bilgi patlaması
olmuştur. Biyoloji alanında çalışan bilim
adamları, hücredeki çekirdek ve
kromozomun önemi üzerinde durdular.
Çünkü gözlemlerde, kromozomlar
yumurta ve polen/spermi oluşturmak
üzere mayoz esnasında sayısını yarıya
indiriyor ve sadece bölünme sırasında
görülüyordu. Bu sebeple DNA
moleküllerinin nasıl faaliyete geçerek
organizmaları ürettiklerini anlamak için
birçok çaba sarf edildi. Amerikalı James
Watson ve İngiliz Francis Crick birkaç
biyolog araştırmacıyla 1953 yılında
DNA’nın çift heliks yapısını incelediler..
DNA kavramı yaşamın geleneksel dili olduğu bakterilerde,
mantarlarda, bitki ve hayvanlarda yapılan çalışmalarla ortaya
konuldu. Yaşayan organizmalar arasında yer alan bu ilişki
biyoteknoloji ve genetik mühendislik biliminin gelişimine neden
olmuştur. Mühendislik teknolojisi, bitki ve hayvanları geliştirmek
için yaşayan diğer organizmaları ve canlıların kısımlarını
kullanmıştır. 1970 yıllarında, araştırmacılar DNA'nın bir canlıdan
kesilerek diğer canlıya yerleştirebileceklerini böylece rekombinant
DNA teknolojisini buldular. Bu şekilde insülin, hormon, interferon ve
TPA (doku plasminogen aktifleştirici) gibi ilaçları tıp dünyasına
sundular.
İnsan gen terapisi yöntemiyle genleri hasarlı olan veya eksik olan
fertlere gen nakli gerçekleştirilmiştir. Üreme teknolojisinin
gelişimiyle üremenin artırılmasına çalışılmıştır. İnsan üreme
teknolojiyle uğraşan araştırmacılar insan embriyosunu in vitro
koşullarda elde etti ve daha sonra kullanılmak üzere dondurdular.
Anne ebeveynler kendilerine ait olmayan genetik döller vermişlerdir.
1993 de, l, George Üniversitesinde çalışmakta olan Dr Robert
Stillman ve Jerry Hall insan embriyosunu klonladı ve 6 gün bunları
yaşatmayı başardı.
Klonlama ya da genetik olarak benzer organizmanın üretimi ilk
kez havuç bitkisinde başarılmıştır. Klonlama işleminde havuç kök
hücreleri yeni bitki oluşturmak üzere kullanılmıştır. Bitki klonlama
teknolojisindeki bu başarılar 1952 de kurbağalardaki klonlamaya
kadar devam etmiştir. 1970 lerde fare, 1973 de sığır ve 1979 da koyun
klonlaması olmuştur. Bu çalışmalar, hızlı çoğalan iyi bir sürü daha
iyi süt üretimi amacıyla insanlık yararına gerçekleştirilmiştir. Gen
teknolojisiyle biyoteknolojideki ilerlemeler zararlılara ve soğuğa
dayanıklı bitki türleri, daha çok üreyebilen ve gelişkin çiftlik
hayvanları üretimine başarılı olmuştur.
1997 YILINDA, İngiltere’de ki
Roslin Enstitüsü’nden lan Wilmut ve
arkadaşları, klonlanmış bir koyunun
1996 yılında dünyaya gelmiş olduğunu
açıkladılar. Araştırmacılar bunu
açıklamak için ‘’Dolly’’ olarak
adlandırdıkları koyunun sağlıklı bir
biçimde geliştiğinden emin olmak
istemişlerdi. Dolly, yetişkin bir memeli
canlının kalıtsal malzemesinin, yeni ve
onunla eş bir canlı yaratmada
kullanılmasının ilk örneğiydi. Bu
gelişmelerden sonra bir daha hiçbir şey
eskisi gibi olmadı.
Dolly’ den bu yana, klonlama
dünyasında birçok ilerleme
gerçekleşti. Dünyanın farklı
yerlerindeki laboratuvarlarda
araştırmacılar koyunun yanı
sıra fare, inek, keçi, maymun,
kedi gibi başka canlıları da
klonlamayı başardılar. Ancak,
klonlanan canlıların sağlığı,
patent hakları, genetik
çeşitlilik, insan klonlama
konularındaki tartışmalı
konularda hala çözümler
geliştirilebilmiş değil.
Aslında, canlıların klonlanması
Dolly’yle başlamadı. İlk kez 1950’li
yıllarda araştırmacılar iri başların
klonlanabileceğini göstermişlerdi. 1970
yılında John gurdon adlı araştırmacı,
yetişkin bir kurbağanın deri hücresinden
aldığı çekirdeği, birbaşka kurbağadan
aldığı, hücre çekirdeği yok edilmiş
döllenmemiş yumurta hücresine
aktarmıştı.
Bu yumurta hücresinin gelişimi sonucu
ortaya çıkan iribaş, hücre çekirdeğinin
alındığı kurbağanın genetik özelliklerini
taşıyordu. Gurdon nun iribaşları
gelişimlerini sürdüremeden öldü. Ancak,
kullandığı yöntem daha sonraki klonlama
deneylerinin şablonunu oluşturdu.
Gurdon un deneyi, yetişkin hücrelerinin,
yepyeni bir canlı yaratmak için gerekli
kalıtsal bilgileri saklamaya devam ettiğini
gösteriyordu.
Gurdon nun yönteminin memeli canlılarda
da işe yarayabileceği, 1996 yılına kadar kimse
tarafından kanıtlanamadı. 1970’li yıllarda
araştırmacılar, fare, inek, koyun gibi canlıların
embriyolarını klonlayabiliyorlardı. Bu
deneylerde, embriyolar birbirine eş parçalara
bölünüyor ve tek yumurta ikizleri
oluşturuyorlardı. Bu embriyolar, bir sperm
tarafından döllenmiş bir yumurta hücresinden
oluştuğu için, yavrular hem anneden hem de
babadan gelen kalıtsal özelliklere sahip
oluyorlardı.
Bir kez özelleştikten sonra, yetişkin
hücrelerinin rollerinin değiştirilemeyeceği, bu
hücrelerin embriyo aşamasına
döndürülemeyeceği düşünülüyordu. Dolly bu
düşüncenin yanlış olduğunu kanıtladı.
Araştırmacılar, ‘’ bedensel hücre çekirdeği
aktarımı’’ yöntemiyle, 6 yaşındaki bir
koyundan alınan beden hücresini, yepyeni bir
canlı yaratmak için kullanmışlardı.
İyileştirme Amaçlı Klonlama
Konlama üzerinde çalışan araştırmacıların
bazılarının amacı da, kök hücre
araştırmalarında kullanılmak üzere kök hücre
kaynağı sağlamak. Klonlama yoluyla
oluşturulan embriyolardaki kök hücreler
alındıktan sonra bu embriyoların yok edildiği
bu çalışmalara ’’ iyileştirme amaçlı klonlama’’
adı veriliyor. İyileştirme amaçlı klonlamada,
çekirdek transferi yöntemiyle klonlanmış
embriyolardaki kök hücreler yalıtılarak, doku
ve organ nakillerinde kullanılmak üzere
malzeme sağlanacak. Ancak, kök hücrelerin
aktarılacağı bölgelerdeki hücrelere nasıl
dönüşeceği konusunda daha pek çok çalışmaya
gereksinim var.
Belli bölgelerdeki
özelleşmeleri oluşturacak kök
hücrelerin nasıl tetikleneceği ya
da belli işlevleri
gerçekleştirmelerinin nasıl
sağlanacağı henüz tam
anlaşılmış değil. Araştırmacılara
göre, klonlama teknolojisinin
iyileştirme amaçlı olarak
kullanılmasının olumlu yönü,
insanların kendi hücrelerinden
dokular ya da organlar elde
edilmesini sağlayacak olması.
Böylece, aktarılan dokuların ya
da organların reddedilmesi
sorunu ortadan kalkacak.
Soyu tükenmekte olan canlıları
klonlamak
Kimi araştırmacılar, klonlama teknolojisinin
soyu tükenmekte olan hayvan türlerinin
yok olmaktan kurtulmak üzere
kullanılabileceğini düşünüyorlar. Klonlama
alanında ki ilerlemeler, yaşam alanları
onarılana ve yeniden doğaya dönene kadar
hayvanat bahçelerinde üretilmeye çalışılan
soyu tükenmekte olan hayvanları çoğalmak
için de kullanılabilir. Ancak,klonlamanın
asıl önemi, araştırmacılara, çok az sayıda
bireyi kalmış hayvan populasyonlarının gen
konusuna yeni genler katma olanağını
vermesi olacak.
Birçok hayvanat bahçesinde,
spermleri toplayıp saklayacak
donanım bulunmuyor.
Yumurta hücreleri de hem
güç elde ediliyor, hem de
donduruldukların da zarar
görüyor. Ancak,
araştırmacılar beden
hücreleri saklanmış
hayvanları klonlayarak,
onların genlerini yaşamda
tutacaklar ve soyu
tükenmekte olan türlerin
genetik çeşitliliğini korumuş
olacaklar.
KÖK HÜCRE
Henüz işlevsel olarak
farklılaşmamış, ancak uygun
büyüme ortamına yerleşebilen,
çoğalma yeteneği olan çok sayıda
farklılaşmış ve devam niteliğinde
hücreler üretebilen, kendini
yenileyebilen veya kendi
populasyonunun devamlılığını
sağlayabilen , zedelenmeyi izleyerek
işlevsel dokuyu tamir edebilen
hücrelerdir.
Kök hücre ve hücresel tedaviler
geçtiğimiz yüzyılda organ nakilleriyle
gerçekleşen tıbbi atılıma benzer bir atılım
potansiyeli taşıyor. Bu nedenle son yıllarda
kök hücre araştırmaları deneysel aşamadan
tedavi uygulamalarına doğru hızla ilerliyor.
BÖBREK HASTALIKLARINDA KÖK HÜCRE TEDAVİSİ
Böbrek nakli yapılan hastalara kök hücre enjekte
edilmesinin, böbrek reddini önlemek için kullanılan
ilaçlara ihtiyacı ortadan kaldırabileceği açıklandı.
ABD'deki Louisville Üniversitesi Hastahanesi ile
Northwestern Memorial Hastahanesi'nde yapılan
denemelerde, bir dizi hastada başarı sağlandığı açıklandı.
Araştırma sonuçları, hastaların büyük bölümünün yeni
tedavi sonrası böbrek reddi (rejeksiyon) ilaçlarını düzenli
olarak almasına gerek kalmadığını gösteriyor.
Araştırmacılar, bunun organ naklinde büyük önem
taşıdığı görüşünde.
Organ nakli sırasında yaşanan en büyük sorunların
başında vücudun, yabancı olarak algıladığı yeni organa
karşı savaşma riski geliyor. Bunu önlemek için hastalar,
hayat boyu bağışıklık sistemlerini baskılayan güçlü ilaçlar
içmek zorunda kalıyor. Bu ilaçlar, hasta vücudunun organı
reddetmesini engelliyor ama yüksek tansiyon, diyabet ve
ciddi enfeksiyon riskini de beraberinde getiriyor.
HAREKET SİSTEMİNE YÖNELİK KÖK HÜCRE UYGULAMALARI
Hücresel tedavi öncesi
seansta problemli olan
hastanın kendisinden
alınan kemik grefti ile
düzeldikten sonra
hücresel tedaviye hazır
hale getirilmesi
Hücresel tedaviden
12 ay sonra ki
MRG de kemik ve
kıkırdak hasarının
düzelmiş hali
Tedaviden 4 yıl sonra
kıkırdak yapının
düzelmesinin NMR
görüntüsü ve ilaçlı
ölçümle hastalıklı
alanın canlılık
belirtilerinin izlenmesi
GÖZ HASTALIKLARINDA KÖK HÜCRE NAKLİ
İnsanlarda kök hücre kullanılarak
göz hastalıklarının tedavisiyle ilgili
çok sayıda çalışma bulunuyor.
* Almanya da Stargardt
hastalığının (ciddi görme kaybına
neden olan bir retina distrofisi tipi)
tedavisi içinde kök hücre kullanımına
ilişkin bir çalışma yürütülüyor. Ancak
çalışma kayıtlı olmadığı için detayları
bilinmiyor.
* Northwestern
Üniversitesi’nin (ABD) yürüttüğü
çalışmada otoimmün retinopatisi
olan ve kanser geçmişi
bulunmayan hastalarda kök
hücre naklinin retina üzerine
etkileri incelenmektedir.
* Nanjing Üniversitesi’nin
(ÇİN) yürüttüğü çalışmada
allojenik mezanşimal kök
hücrelerinin intravenöz yolla
verilmesinin Sjogren sendromlu
hastalarda göz ve mukoza
kuruluğu gibi parametrelere
etkilerine bakılmaktadır.


İnsan Genom Projesi “tüm çağların en özel günü” ifadesi ile 26 Haziran
2000 tarihinde ABD Başkanı Bill Clinton, İngiltere Başbakanı Tony Blair
ve özel şirketleri temsilen CelereGenomics yetkilileri, projenin ilk
ayağını tamamladıklarını dünyaya ilan ettiler. Proje sonuçları 2001
yılında açıklanmış olsa da eksikler ancak 2003 yılında bitirilebildi. Geçen
süre içinde yeni bilgiler ortaya çıktıkça insan genomu sürekli
güncellendi, son olarak insan genomunun 36.2nci kurumu ve sürümü
NCBI tarafından yapıldı.
Teknik nedenlerle dizisi belirlenemeyen 302 boşluk bulunan bu son
sürümün gen kodlayan bölgelerin yaklaşık %99’unu kapsadığına
inanılıyor. Bu proje sayesinde ilaç ve kimya sanayii uzmanlarına,
Alzheimer’den vereme, kalp hastalıklarından astıma kadar her türlü
hastalığı tedavi olanağı sağlayacak. Proje sayesinde tıp biliminin ciddi
biçimde değişikliğe uğrayacağı, ayrıca uluslararası iş dünyasının bundan
önemli kazanç sağlayacağı belirtiliyor. Proje, kanserden depresyona ve
hatta yaşlılığa kadar tüm hastalıkların teşhis ve tedavisinde devrim
yaratacak.

İnsanın saç renginden, boy uzunluğuna, çeşitli hastalıklara yatkınlığından,
zeka düzeyine kadar tüm özelliklerinin şifresini taşıyan kalıtsal
materyalindeki (DNA) genetik bilginin temelini oluşturan nükleotidlerinin
dizilimi belirlenmiştir. Bu temel bilginin ortaya konulmasını takiben
tamamlanacak aşamalar şöyle sıralanabilir:
1) İnsan genomundaki bireysel farklılıkların bulunması: Elde edilen veriler
DNA bilgisinin %99’undan fazlasının tüm insanlar için ortak olduğunu
ortaya koymuştur. DNA’nın nükleotid dizilimindeki çeşitliliğin belirlenmesi
ile bireyler arasındaki farklılıklar, kanser, diyabet, çeşitli dolaşım ve mental
hastalıklar gibi birden fazla genin etkili olduğu hastalıkların genetik
temelleri anlaşılabilecektir.
2) Halihazırda DNA tanısı yapılabilen Alzheimer, Kistik fibroziz, Duchenne
kas erimesi, hemofili, fenilketonüri, orak hücre anemisi, Akdeniz anemisi,
çeşitli kanser türleri (meme, kolon, ovaryum) gibi hastalıklara ilaveten
4000’den fazla olduğu düşünülen genetik hastalığın tanısı için test
sistemlerinin oluşturulması.
3) Haritalanan genlerin fonksiyonlarının anlaşılabilmesi: Kullanılmaya
başlanmış olan DNA çipleri yoluyla gen ürünlerinden (mRNA, proteinler)
yararlanarak genomda fonksiyonu bilinmeyen gen dizilerine fonksiyon
bulunmasına olanak veren mikrodizilim (microarray) teknolojisinin hız
kazanması.

4) Farklı canlı grupları arasında genomun nükleotid
diziliminin karşılaştırılması: İnsanda gen ve gen
karşılığı olmayan DNA dizilerinin anlaşılması için
farklı canlı gruplarının genom haritalarının
karşılaştırılmasından yararlanılır. Ayrıca farklı türlerin
gen ve gen olmayan dizilerinin karşılaştırılması
evolüsyon çalışmalarında da türlerin evrimi açısından
son derece belirleyici olacaktır.
5) Genom bilgisinden yararlanarak kişiye özel ilaç
geliştirilmesi, hastalık yatkınlığının ve ilaçlara olan
duyarlılığının belirlenmesi.
6) Elde edilen genom bilgilerinin kötü amaçlar için
kullanılması, ayrımcılığa neden olmaması için etik,
sosyal ve yasal düzenlemelerin oluşturulması.
7) Genom karşılaştırılması ve genlerin
fonksiyonlarının anlaşılması çalışmaları için etkin bilgi
ağlarının (biyoinformatik) kurulması.
Bu projeden ortaya çıkan teknolojilerin ve
bilgilerin, özel sektöre lisansla transfer edilerek,
biyoteknoloji endüstrisinin gelişmesini
hızlandırmada, yeni ve orijinal tıbbî uygulamaların
kullanıma geçirilmesinde alt yapı olacağı tahmin
edilmektedir. Projeyi Amerika Birleşik Devletleri
adına yürüten kurum, Milli Sağlık Enstitüsü İnsan
Genomu Araştırma Enstitüsü'dür.
Biyolojik silahlar diğer canlılar üzerinde zararlı
etkiler yaratmak maksadıyla kullanılan bakteri,
virüs, mikrobiyal toksinler, vb. ajanlardır. Bu
tanım genellikle biyolojik olarak elde edilen
toksinleri ve zehirleri de kapsayacak şekilde
genişletilir. Biyolojik savaş araçları, yaşayan
mikroorganizmaları (bakteri, protozoa, riketsia,
virüs ve mantar) içerdiği gibi mikroorganizmalar,
bitkiler ve hayvanlar tarafından üretilen toksinleri
(kimyasallar) de kapsar.




















Literatürde çok sayıda biyolojik savaş ajanı belirtilmektedirler. Bunların
arasında;
Bacillus anthraksis (Şarbon Etkeni)
Botulinum Toksinleri (Konserve Zehiri)
Brucelloz (“Malta Humması” Etkeni)
Vibrio Cholera ( Kolera Etkeni)
Clostridium perfirenges (Gazlı Gangren Etkeni )
Salmonella typhi (Tifo Etkeni)
Psoudomanas psoudomallei (Melioidozis hastalığı Etkeni)
Psoudomanas mallei (Ruam hastalığı Etkeni)
Yersinia pestis (Veba Etkeni)
Francisella tularensis (Tularemi Etkeni)
Coxiella burnetti ( Q Ateşi Etkeni)
Smallpox virüs (Çiçek Hastalığı Etkeni)
Congo-Crimean Hemorajik Ateşi Virüsü
Ebola Virüsü
Stafilokoksik Enterotoksin B
Rift Valley Ateşi Virüsü
Trichothecene mycotoxins
Venezüella At Ensefaliti
Plazmodium vivax (Sıtma Etkeni)
Saxitoksin (predominant olarak doğada deniz dinoflajellileri tarafından
üretilir)
o
o
Aysun HANECİ O.
232037
Merve HATİPOĞLU
232043