Genetik Mühendisliği

Son zamanlarda yayınlanan birçok
araştırmada gen mühendisliğinin önemi ve gücü belirtilmeye başlanmıştır.
Birçok kişi artık zararlı genleri bireylerin haklarını kısıtlayarak yok
etme yerine, zararlı genleri özel yöntemlerle normal ya da üstün gen
niteliğine çevirmenin yollarını aramaya başlamıştır. Bu konudaki
girişimler büyük bir coşkuyla karşılanmakta ve yorumlamalar gittikçe
aşırıya varan ölçülere ulaşmaktadır. Bununla beraber gen mühendisliğinin
uygulama alanının kısıtlı olmasını gözden uzak tutmamak gerekir.

Her şeyden önce, DNA'daki baz çiftterinin çok küçük olması nedeniyle,
fiziksel olarak (mikrocerrahi ile) değiştirilmesini ümit etmemiz biraz
hayalcilik olacaktır. Ikincisi, bu şekildeki düzeltmeler kural olarak
vücut (soma) hücrelerine sınırlı kalacaktır; bu da gelecek döllerin
yapısını değiştirme için etkili değildir.



ZARARLI GENLERİN DEĞİŞTİRİLMESİ

Vücut hücrelerimiz (çekirdek taşımak koşuluyla) bir bireyi meydana
getirecek tüm genlere sahip olmasına karşın, bulunduklan yer ve dokuya
göre taşıdıklan genlerin ancak bazıları işlev yapabilecek durumdadır.
Örneğin; tiroksin üretecek enzimleri sentezlemek için, yalnız tiroit
bezindeki genler işlev görür ve bilgi üretebilir. Bu organda veya bezde
bulunan zararlı bir gen kapatıldığı için herhangi bir etkiye ve kusura
neden olmaz. Başka bir organda veya dokuda da kusurlu tiroksin meydana
getiren bir gen kapalı olacağı için herhangi bir zararlı etkiye sahip
değildir. 0 halde zararlı genlerin değiştirilmesi dokulara ve organlara
sınırlı kalmaktadır. Bunun için de değişik yöntemler uygulanabilir.



VlRÜS TRANSFERİ (TRANSDÜKSlYON)

Virüsler, bazen ürediği konukçudan taşındığı konukçuya gen aktarabilir.
Bu taşımaya transdüksiyon denir. Doğal olarak bir virüs, bulaştığı
hücreyi çoğunluk öldürür ve o zaman kalıtsal olarak bir öneme sahip
değildir. Fakat bazı durumlarda virüs, kalıtsal materyalini girdiği
hücrenin kalıtsal materyaline katarak (integre ederek), onun hızıyla
çoğalmaya başlar ve bu durumda konukçu hücreye herhangi bır zarar
vermez. Bu, "L i z o g e n i k D u r u m" olarak bilinir. Bakterilerde
kalıtsal yapının düzeltilmesi için bu tip virüs aktarmalarından
yararlanılır.

Son zamanlarda, bu yöntem, insan doku kültürleri için de kullanılmaya
başlanmıştır. Insanlann çoğu, bir amino asit olan arjinini yıkmak için
karaciğerden salgılanan arjinaz enzimini sentezleten başat bir gene
sahiptir. Çekinik homozigot durumlarda enzim salgılanması yoktur; bu
bireylerde "A r g i n i n e m i a" denen bir hastalık meydana gelir.
Arjininin miktarı kanda artar. Sonuçta zeka geriliği, sara hastalığı ve
erken ölüm ortaya çıkar. Shope Papilloma denen bir virüs genellikle
tavşanlarda hastalık yapar; fakat insanlarda lizogenik durumda yaşar. Bu
virüsle tavşanlardan insana gen taşınması yapılabileceği düşünülmüş ve
doku kültürlerinde deneme-ere girişilmiştir. Normal bir bireyden alınan
hücreler bu virüsle enfekte edilmiştir. Daha sonra bu doku kültüründeki
virüsler arjininemia olan kişiden alınan hücrelere taşınmıştır.
Hücrelerin bir kısmı bu enzimi sentezleyecek yeteneği kazanmıştır.
Açıkça normal bireydeki başat gen bu yolla hasta bireyin hücrelerine
taşınmıştır.

Daha sonraki aşamada, bu virüsler arjininemialı bir kişinin karaciğerine
aşılanmıştır. Daha doğrusu Almanya'da birisi beş yaşında, diğeri
onsekiz aylık iken zeka geriliği ve bu hastalığın diğer bulgulannı
gösteren iki kız kardeşe enjekte edilmiştir. Karaciğerlerine enjekte
edilen bu virüsler istenen sonucu vermemişler ve düzelme meydana
gelmemiştir. Fakat ileride daha gelişmiş bir teknikle bu aşılamanın
yapılabileceği ümidi yitirilmemiştir.

Bir türden diğer türe bu virüslerle gen aktanmı yapmak da mümkündür.
Bazı insanlar, süt içerisinde bulunan laktozun bir türevini, yani
galaktozu, yıkan enzimden yoksundurlar. Bu insanlar Galaktozemia" denen
bir hastalığa tutulurlar ve kanlannda aşırı galaktoz birikir. Bu
hastalar süt ve sütten yapılmış gıdalan almazlarsa normal bir yaşam
sürdürebilirler. Fakat, eğer bir gen aktarımı yapılırsa bu besinleri de
alabilme olanağına kavuşurlar. Insan bağırsağında yaygın olarak bulunan
Escherichia colı, bu enzim için bir gene sahiptir. Hem bu bakteriyi hem
de insanı enfekte eden ortak bir virüs vardır. Bu bakteri kültüründen
alınan virüsler galaktozemi gösteren bir insandan alınmış doku kültürüne
bulaştırılmıştır. Daha sonra yapılan testlerde; bulaştırılan insan
hücrelerinin eksik olan enzimi ürettikleri saptanmıştır. Bu yeteneği
kaza-nan hücreler alındığı kişinin karaciğerine tekrar enjekte edilmiş
ve orada eksik olan enzimi üretmeye devam etmiştirler.

Moleküler genetikteki ilerlemeler, bizim, yalancı virüs yaratmamızı da
mümkün kılmıştır. Artık bugün bir virüsün DNA'sı çıkanlıp yerine yabancı
bir virüsün DNA'sı yerleşterilmektedir. Virüsün kılıfı bulaştıracağı
hücreyi saptar. Dolayısıyla DNA'sı çıkanlsa da yine eskisi gibi doğal
konukçusu olduğu hücreyi enfekte etmeye devam eder. Bu şekilde
istediğimiz nitelikte virüs yapabiliriz. Bu yöntemlerle fare doku
kültüründen belirli genler insan doku kültürüne aktarılabilmiştir.
Yalnız fareleri enfekte eden bir virüsün DNA'sı insanı enfekte eden bir
virüsün içerisine konarak, insan hücrelerine girmesi sağlanmıştır.
Yalancı virüslerin bu şekilde büyük bir gücü vardır. Biz, farklı
türlerden uygun genleri, bu yöntemle seçebilir ve insanın üreme
hücrelerini meydana getiren dokulara aşılayarak, insan gen populasyonuna
büyük katkılar yapa-biliriz. Eşey hücrelerine bu şekildeki bir aşılama
için daha birçok araştırma ve deneyin yapılması gerekmektedir.

DOĞRUDAN DNA NAKLl (TRANSFORMASYON)

Mikrobiyologlar uzun bir süreden beri diğer bir bakterinin DNA'sını
içeren bir besin ortamında yetiştirilen bakterilerin zamanla yeni genler
kazandıklannı saptamıştı. Bakteriler "E n d o s i t o s i s" dediğimiz
bir çeşit yutma yöntemiyle ortamdaki DNA parçalannı alarak kendi
kromozomlanna ekleyebilir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, insan
hücrelerinin de bu yeteneği taşıdığını göstermiştir. Bir araştırmada.
anormal hemoglobin üreten bir kişinin göğüs kemiğinin (sternumun)
kırmızı iliğinden alınan olgunlaşmamış kırmızı kan hücrelerinin doku
kültüründe üretilebileceği gösterilmiştir. Normal bir insanın göğüs
kemiğindeki ilikten alınan hücrelerden hazırlanmış bir besin ortamında
üretilen bu hücreler bir zaman sonra normal hemoglobin yapabilme
yeteneğini kazanmıştır. Daha sonraki aşamada bu hücreler (eskiden
anormal. yeni durumda normal hemoglobin üreten) alındığı kişinin
sternumunun içerisine enjekte edilerek. o kişinin normal hemoglobin
üretimi sağlanabilmiştir.



HÜCRE KAYNAŞTIRILMASI ile YENi GENLERiN KAZANILMASI

Aynı türün farklı bireylerinden, hatta farklı türlerin bireylerinden
alınan hücreler aynı doku kültürü içerisinde yetiştirilebilir. Bazı
zararsız virüsleri bu doku kültürü içerisine eklemekle hücrelerin
kaynaşması sağlanabilir. Hücre duvarlannın eritilmesi ile iki çekirdekli
bir hücre ortaya çıkar. Bu iki çekirdekten hangisi mitoz bölünmeye
erken başlarsa, baskın duruma geçer ve öbürünü yıkar. Yıkılan çekirdeğin
kromozom parçaları iğne şeklinde diğer kromozomlann içerisine girebilir
ve yeni hücre, bölünmeyi yeni gen kombinasyonları ile bitirir. Insan ve
fare hücreleri bu şekilde bırleştirilebilmiştir. Fakat fare hücreleri
çoğunluk baskın duruma geçmiştir; çünkü fare hücrelerinin insanlara göre
daha hızlı bölünme eğilimi vardır. Insan kromozom parçaları, zaman
zaman fare kromozomlarına eklenmiştir. Bu yolla anormal gen taşıyan
kromozomlann yerine, normal gen taşıyan kromozomları tüm olarak
yerleştirmek de mümkün olabilir.



TÜM HÜCRE NAKLİ

Diğer bir yöntem de, bazı enzimleri üretemeyen dokular içerisine, bu
enzimleri üreten hücrelerin yerleştirilmesidir. Daha önce öğrendiğimiz
gibi gamma globulini üreten genin olmaması (çekinik olması) halinde,
antikor üretilemeyeceği için, canlı, enfeksiyonlara karşı dayanıksız
olacak ve bu genotipteki bireyler yaşamlarının ilk evrelerinde çoğunluk
öleceklerdir. Gamma globulin, kemik iliği tarafından üretilir. Normal
allelleri taşıyan bir kişinin sternumundan alınan kemik iliği "A g a m m
a -g 1 p b u 1 i n e m i a"lı bir kişiye enjekte edilebilir. Nakledilen
bu hücreler zamanla çoğalır veyabancı antijenlere tepki gösterebilecek
antikorları üreterek kana verebilir.



GEN SOKMA

Gen mühendisliği emekleme çağındadır ve bugün ancak deneme evresindedir.
Gelecekte geniş uygulama alanı bulacağı kuşkusuzdur. Yalnız bu
uygulamalann bir de tehlikesi vardır. Nitekim zamanımızdaki
mikrobiyoloji uzmanlarının bir kısmı, gen mühendisliğinin bazı
konularına şimdiden bir kısıtlama, yani bir çeşit ambargo konmasını
önermektedir. Çünkü bu değiştirme denemelerinin yapılması sırasında,
anti-biyotiklere dayanıklı, üstün yaşama gücü olan ve bizzat kendisi
toksin salgılayan bir gen kombinasyonuna sahip mikroorganizma
yaratılabilir. Bu ise insanlann sonu olabilir. Bu kısıtlama bugün yasal
olarak konmamıştır. Fakat bu konuda araştırma yapan merkezler böyle bir
felaketin ortaya çıkmaması için gerekli önlemleri almaktadır.

Birçok gen mühendisi, bireysel kusurları ve anormallikleri düzeltmek
için çalışmalar yapmayı amaçlamıştır. Fakat, amaç, üreme hücrelerindeki
zararlı genlerin gelecek kuşağa düzeltilerek geçmesini sağlamaktır.

Bu bölümün sonunda, insanların gelecek için kötümser olmamasını öneririz
Çünkü bu kadar yıldan beri karşılaştığı sorunlan üstün zekası ile çözen
bizlerin, gelecekte karşılaşacağı sorunları da aynı yetenek ve beceri
ile çözeceği inancındayız. Gelişmiş zekamızı, gelecekteki aşın
yoğunluğumuzdan doğan sorunlan ve genetik kirlenmeleri çözecek şekilde
yönlendirebilir ve sonunda çareyi bulabiliriz. Eğer böyle sorunlara
araştırma ve eğitimle eğilmezsek, akılla çözeceğimiz birçok sorunu,
doğanın zalim ve özverisiz seçme baskısıyla çözmesine boyun eğmek
zorunda kalacağız. Her şeyden önce bu konunun çözümüne, insanlan, evrim
ve kalıtım konusunda bilinçlendirmek ve eğitmekle başlamalıyız. Çünkü
kalıtımı ve evrimsel işleyişi ana hatlanyla bilen her kişi, gelecekteki
tehlikeleri sezinleyebilecek ve ona göre önlemlerini alacak, gerekirse
kişisel özverilerde bulunabilecektir.