Genetik modifikasyon, bir organizmanın genetik yapısını değiştirme işlemidir. Bu, dolaylı olarak binlerce yıl boyunca bitkilerin ve hayvanların kontrollü veya seçici olarak yetiştirilmesiyle yapılmıştır. Modern biyoteknoloji, genetik mühendisliği yoluyla organizmanın daha hassas bir şekilde değiştirilmesi için belirli bir geni hedeflemeyi kolaylaştırdı ve hızlandırdı.
"Değiştirilmiş" ve "tasarlanmış" terimleri genellikle genetik olarak değiştirilmiş veya "GDO" gıdaları etiketleme bağlamında dönüşümlü olarak kullanılır. Biyoteknoloji alanında, GDO genetik olarak değiştirilmiş organizmayı temsil ederken, gıda endüstrisinde bu terim, sadece özel olarak tasarlanmış ve seçici olarak yetiştirilmemiş organizmalar anlamına gelir. Bu tutarsızlık tüketiciler arasında karışıklığa neden olur ve bu nedenle ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) genetik olarak gıda (GE) gıda terimini tercih eder.
Genetik modifikasyonun kısa bir tarihi
Harvard Üniversitesi'nde bir halk sağlığı bilimcisi olan Gabriel Rangel'in makalesine göre, genetik modifikasyon, insanların organizmaları seçici bir şekilde yetiştirerek genetiği etkilediği eski zamanlara dayanıyor. Birkaç nesil boyunca tekrarlandığında, bu süreç türlerde önemli değişikliklere yol açar.
Rangel'a göre, köpekler muhtemelen genetik olarak modifiye edilen ilk hayvanlardı ve bu çabanın başlangıcı 32.000 yıl öncesine dayanıyordu. Vahşi kurtlar, köpeklerin evcilleştirildiği ve uysallığın artması için yetiştirildiği Doğu Asya'daki avcı-toplayıcı atalarımıza katıldı. Binlerce yıl boyunca, insanlar farklı kişilik ve fiziksel özelliklere sahip köpekler yetiştirdi ve sonunda bugün gördüğümüz çok çeşitli köpeklere yol açtı.
Genetiği değiştirilmiş bilinen en eski bitki buğdaydır. Geleneksel ve Tamamlayıcı Tıp Dergisi'nde yayınlanan 2015 tarihli bir makaleye göre, bu değerli ürünün Orta Doğu ve Kuzey Afrika'da Verimli Hilal olarak bilinen bölgede ortaya çıktığı düşünülmektedir. Eski çiftçiler, MÖ 9000'den başlayarak buğday otlarını seçici olarak yetiştirdi. daha büyük taneli ve daha sert tohumlarla evcilleştirilmiş çeşitler yaratmak. M.Ö. 8000 yılına gelindiğinde, evcilleştirilmiş buğday ekimi Avrupa ve Asya'ya yayılmıştı. Seçmeli buğday yetiştiriciliğinin devam etmesi, bugün yetiştirilen binlerce çeşitle sonuçlanmıştır.
Mısır ayrıca son birkaç bin yılda en dramatik genetik değişikliklerden bazılarını yaşamıştır. Zımba mahsulü, sadece birkaç çekirdek taşıyan küçük kulakları olan yabani bir ot olan teosinte olarak bilinen bir bitkiden elde edilmiştir. Zamanla, çiftçiler, büyük kulaklı çekirdeklerle patlamış mısır oluşturmak için teosinte otlarını seçerek yetiştirdi.
Rangel'a göre, bu mahsullerin ötesinde, bugün yediğimiz ürünlerin çoğu - muz, elma ve domates dahil - birkaç nesil seçici üreme geçirdi.
Bir parça rekombinant DNA'yı (rDNA) bir organizmadan diğerine spesifik olarak kesen ve aktaran teknoloji, sırasıyla California Üniversitesi, San Francisco ve Stanford Üniversitesi'nden araştırmacılar Herbert Boyer ve Stanley Cohen tarafından geliştirildi. Parite bir DNA parçasını bir bakteri türünden diğerine aktardı ve modifiye edilmiş bakterilerde antibiyotik direncini sağladı. Ertesi yıl, iki Amerikalı moleküler biyolog Beatrice Mintz ve Rudolf Jaenisch, genetik mühendisliği tekniklerini kullanarak hayvanları genetik olarak modifiye etmek için ilk deneyde fare embriyolarına yabancı genetik materyal tanıttı.
Araştırmacılar ayrıca ilaç olarak kullanılacak bakterileri değiştiriyorlardı. 1982'de, insan insülini genetik mühendisliği ile sentezlendi E. coli bakteriler, Rangel'a göre, FDA tarafından onaylanan ilk genetik olarak tasarlanmış insan ilacı haline geldi.
Genetiği ile oynanmış gıda
Ohio State Üniversitesi'ne göre, bitkileri genetik olarak değiştirmenin dört ana yöntemi vardır:
- Seçici ıslah: İki bitki suşu eklenir ve spesifik özelliklere sahip yavrular üretmek için yetiştirilir. 10.000 ile 300.000 arasında gen etkilenebilir. Bu, genetik modifikasyonun en eski yöntemidir ve genellikle GDO gıda kategorisine dahil değildir.
- Mutajenez: Bitki tohumları organizmaları mutasyona uğratmak için bilerek kimyasallara veya radyasyona maruz kalırlar. Arzu edilen özelliklere sahip yavrular tutulur ve daha fazla yetiştirilir. Mutajenez de genellikle GDO gıda kategorisine dahil değildir.
- RNA enterferansı: Bitkilerdeki istenmeyen istenmeyen genler, istenmeyen özelliklerin giderilmesi için inaktive edilir.
- Transgenikler: Bir türden bir gen alınır ve arzu edilen bir özellik kazandırmak için bir diğerine implante edilir.
Listelenen son iki yöntem genetik mühendisliği türleri olarak kabul edilir. Bugün, FDA'ya göre, bazı mahsuller, mahsul verimini, böcek hasarına karşı direnci ve bitki hastalıklarına karşı bağışıklığı artırmak ve artan besin değeri sağlamak için genetik mühendisliğine tabi tutuldu. Piyasada, bunlara genetik olarak değiştirilmiş veya GDO bitkileri denir.
Georgia'daki Emory Üniversitesi Oxford Koleji'nde ekim bilimcisi olan Nitya Jacob, "GDO'lu ürünler tarımsal sorunların çözümünde büyük umut vaat ediyor," dedi.
ABD'de xiulian için onaylanan ilk genetik mühendislik ürünü, 1994 yılında Flavr Savr domatesiydi. yeni domates, domateslerin toplanır toplanmaz yumuşamasına neden olan genin deaktivasyonu sayesinde daha uzun bir raf ömrüne sahipti. Kaliforniya Üniversitesi Tarım ve Doğal Kaynaklar Bölümü'ne göre, domatesin de lezzet verici olacağına söz verildi.
Günümüzde, pamuk, mısır ve soya fasulyesi ABD'de yetiştirilen en yaygın ürünlerdir. FDA'ya göre soya fasulyesinin yaklaşık yüzde 93'ü ve mısır ürünlerinin yüzde 88'i genetik olarak değiştirilmiştir. ABD Tarım Bakanlığı'na (USDA) göre, değiştirilmiş pamuk gibi birçok GDO ürünü böceklere karşı dirençli olacak şekilde tasarlandı ve yeraltı suyunu ve çevredeki ortamı kirletebilecek böcek ilacı ihtiyacını önemli ölçüde azalttı.
Son yıllarda GDO'lu ürünlerin yaygın olarak yetiştirilmesi gittikçe tartışmalı hale gelmiştir.
Jacob, "Bir endişe GDO'ların çevre üzerindeki etkisidir." Dedi. "Örneğin, GDO'lu ürünlerden elde edilen polen, GDO'suz ekin alanlarına olduğu kadar yabancı otlara da sürüklenebilir, bu da GDO'lu olmayanların çapraz tozlaşma nedeniyle GDO özellikleri kazanmasına neden olabilir."
Bir avuç büyük biyoteknoloji şirketi GDO mahsul endüstrisini tekelleştirdi, dedi Jacob, bireysel, küçük ölçekli çiftçilerin geçimini zorlaştırdı. Bununla birlikte, bazı çiftçiler işten çıkarılsa da, biyoteknoloji şirketleriyle çalışanlar, artan ürün veriminin ve pestisit maliyetlerinin azaltılmasının ekonomik faydalarından yararlanabilirler.
Tüketici Raporları, The New York Times ve The Mellman Group tarafından yürütülen anketlere göre GDO'lu gıdaların etiketlenmesi ABD'deki insanların çoğunluğu için önemlidir. GDO etiketlemesi lehine olan insanlar, tüketicilerin genetik olarak değiştirilmiş gıdalar satın almak isteyip istemediklerine karar verebilmeleri gerektiğine inanmaktadır.
Ancak Jacob, GDO'ların insan sağlığı için tehlikeli olduğuna dair açık bir bilimsel kanıt olmadığını söyledi.
Hayvanları ve insanları genetik olarak değiştirmek
Günümüzde hayvancılık genellikle büyüme hızını ve kas kütlesini iyileştirmek ve hastalık direncini teşvik etmek için seçici olarak yetiştirilmektedir. Örneğin, Anatomi Dergisi'nde yayınlanan 2010 tarihli bir makaleye göre, et için yetiştirilen bazı tavuk türleri, 1960'larda olduğundan yüzde 300 daha hızlı büyümek için yetiştirildi. Şu anda, ABD'de piyasada bulunan tavuk veya sığır eti dahil hiçbir hayvansal ürün genetik olarak tasarlanmamıştır ve bu nedenle hiçbiri GDO veya GE gıda ürünleri olarak sınıflandırılmamaktadır.
Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü'ne göre, son birkaç on yıldır, araştırmacılar biyoteknolojinin bir gün insan hastalıklarının tedavisinde ve insanlarda doku hasarının onarımında nasıl yardımcı olabileceğini belirlemek için laboratuvar hayvanlarını genetik olarak değiştiriyorlar. Bu teknolojinin en yeni biçimlerinden birine CRISPR ("daha net" olarak telaffuz edilir) denir.
Teknoloji, bakteriyel bağışıklık sisteminin, bakteriyel bir hücreye giren yabancı DNA'yı etkisiz hale getirmek için CRISPR bölgelerini ve Cas9 enzimlerini kullanma yeteneğine dayanmaktadır. Kaliforniya'daki Scripps College'da biyoloji profesörü Gretchen Edwalds-Gilbert, aynı teknik, bilim adamlarının modifikasyon için belirli bir geni veya gen grubunu hedeflemelerini mümkün kılıyor.
Araştırmacılar, CRISPR teknolojisini kanser tedavisini aramak ve bir kişide gelecekteki hastalıklara yol açabilecek tek DNA parçalarını bulmak ve düzenlemek için kullanıyorlar. Kök hücre terapisi, inme veya kalp krizi gibi hasarlı dokuların yenilenmesinde genetik mühendisliğinden de yararlanabilir, dedi Edwalds-Gilbert.
Oldukça tartışmalı bir çalışmada, en az bir araştırmacı, bazı hastalıkların potansiyelini ortadan kaldırmak amacıyla CRISPR teknolojisini insan embriyolarında test ettiğini iddia ediyor. Bu bilim adamı sert bir inceleme ile karşı karşıya kaldı ve bir süre kendi ülkelerinde ev hapsine alındı.
Ahlaki ikilem
Teknoloji mevcut olabilir, ancak bilim adamları insanlarda genetik modifikasyon çalışmaları yürütmeli mi? Scripps Koleji'nde felsefe profesörü Rivka Weinberg'e göre değişiyor.
Weinberg, "Teknoloji gibi bir şey söz konusu olduğunda, bunun niyeti ve farklı kullanımları hakkında düşünmelisiniz." Dedi.
Genetik mühendisliğinden faydalanan tedaviler için yapılan tıbbi çalışmaların çoğu rıza gösteren hastalara uygulanmaktadır. Bununla birlikte, bir fetüste genetik mühendisliği başka bir hikaye.
Weinberg, "İzinsiz insan denekler üzerinde deney yapmak, doğası gereği sorunludur." Dedi. Diyerek şöyle devam etti: "Sadece riskler yok, riskler haritadan çıkarılmadı. Ne risk aldığımızı bile bilmiyoruz."
Weinberg, yeni nesil teknolojinin mevcut olması ve güvenli olduğu gösteriliyorsa, insanlarda test edilmesine yönelik itirazların minimum olacağını söyledi. Ama durum böyle değil.
Weinberg, "Tüm bu deneysel teknolojilerin en büyük sorunu deneysel olmalarıdır." Dedi. "İnsanların CRISPR teknolojisini embriyolarda kullanan Çinli bilim adamı tarafından bu kadar dehşete düşmelerinin ana nedenlerinden biri, denemenin bu kadar erken bir aşaması olması. Genetik mühendisliği değil. Onlar üzerinde deney yapıyorsunuz."
Genetik mühendisliği taraftarlarının büyük çoğunluğu, teknolojinin henüz insanlar üzerinde test edilmeye hazır olmadığını fark ediyor ve sürecin iyi bir şekilde kullanılacağını belirtiyor. Genetik modifikasyonun amacı Jacob, "her zaman şu anda insan toplumunun karşı karşıya olduğu sorunlarla baş etmek olmuştur."
Daha fazla okuma:
