Kategoriler: Dergi,
Alt Kategoriler: Nisan,

Bir yazılım düzenini bozmak için yapılan kötü amaçlı yazılımlara dahi biyolojik bir tanımlama ile ‘virüs’ terimi kullanılmaktadır.

Biyolojik sistemlerin anlaşılmasındaki artış ve 21. yüzyılın başlarında moleküler biyolojideki gelişmeler, otomasyon, mühendislik, bilgisayar bilimi ve bilgi teknolojisindeki gelişmelerle ortak çizgide gerçekleşti.

 

Sentetik biyoloji iyi niyetli bilim insanları tarafından, doğada bulunan veya doğal sistemleri model alarak tasarlanan biyolojik parçaları bir araya getirerek özgün biyolojik yapıları ile biyolojik yapıların fonksiyonlar geliştirmeyi amaçlayan bir bilim ve teknoloji alanı olarak tanımlanmaktadır.

“Sokak lambaları yerine parlayan ağaçlar, büyüdüğünde mobilya olabilen bitkiler, kuraklığa direnen ürünler, canlıların ürettiği zırhlar, daha iyi gören gözler, kendini hızla yenileyen sentetik dokular sentetik biyolojinin hedefleri arasındadır.”

 

Sentetik biyoloji, DNA yapısının keşfiyle başlayarak, rekombinant DNA teknolojisi ve genom düzenleme araçları ile biyolojinin altında yatan temel moleküler mekanizmalar ve yepyeni enzimler keşfedildikçe hızlı bir şekilde gelişti. Biyoyakıt üretimi için, biyokütleyi enzimlerle şekerlere ayırmak veya doğrudan yakıt üreten biyolojik varlıklar üretmek amacıyla kullanılmaktadır. Plastik gibi petrol türevlerinin, petrol sızıntılarının parçalanarak temizlenmesi ve toprağın ve suyun iyileştirilmesi de çalışma alanları içindedir.

Sentetik biyolojinin ticarileşmesine en yakın alanı ise ilaç sanayidir. Sentetik organizmalar tarafından üretilen grip aşılarının ticarileşmeye çok yakın olduğu ve bunların bilinen aşılardan daha etkili olduğu iddia edilmektedir. 

 

Bütün bunlar canlı organizmalar veya DNA dizisi değiştirilmiş yapılar tarafından etkinleşmesi hedeflendiği için Sentetik organizmalar çevreye kaçarlarsa veya hedeflenen dışında organizmalarla beklenmedik ilişki ağları kurarlarsa biyolojik çeşitliliği tehdit edecek noktaya gelebilir. Toksik veya türlerin yok olması sonucuna yol açabilir. Burada da durmayan sentetik biyoloji, bundan tehlikeli alanlarda çalışmalarını genişleterek sürdürmektedir.

 

1918 pandemi virüsü daha tehlikeli olarak yeniden üretildi

 

2005 yılında, ABD Hastalık Kontrol Merkezleri (CDC), Silahlı Kuvvetler Patoloji Enstitüsü Araştırma Laboratuvarı'ndan bir grup araştırmacı, 1918 pandemik influenza virüsünü yeniden yapılandırdı.  Virüsün yeniden yapılandırması, donmuş toprakta korunan pandemi kurbanlarından elde edilen akciğer dokusu örneklerinden virüsün genomik kodlama dizileri belirlenerek gerçekleştirildi. İlgili DNA dizileri daha sonra, sağlam insan böbrek hücrelerini enfekte etmek için kullanılan ve plazmitler olarak bilinen bir dizi dairesel DNA dizisine yerleştirildi. Elde edilen sonuç, 1918 influenza virüsünden daha ölümcül bir virüsü ortaya çıkardı. İnsan dışındaki canlı organizmalarda yayılma ise hızı ise inanılmaz seviyedeydi. 

 

“Kanada’da buna benzer yapılan bir çalışma, insanlığın geldiği tehlike düzeyini ortaya çıkarması açısından önemlidir”

 

Tarımsal tehdit olarak görülen çiçek hastalığının artık doğada olmadığına inanıyorduk. 2016 yılında, Kanada Edmonton'daki Alberta Üniversitesi'nden virolog David Evans liderliğindeki bir grup, çiçek hastalığının akrabası olan at çiçeği virüsünü postayla sipariş edilen genetik parçalardan sentezlediler. Üstelik böylesine bir araştırmayı 100 bin USD gibi küçük bir bütçeyle gerçekleştirmişlerdi. 

 

Burada da sona ermeyecek kadar geniş bir çalışma alanı, tüm canlıların genom dizilerinin incelenmesiyle aralanmış oldu.

 

ABD Hükümeti tarafından, 1990 yılında resmi olarak başlayan,‘İnsan Genomunu Projesi’ 2003 yılında tamamlandığında, yüzde 85 oranında başarılmış ve 5 milyar USD harcanmıştı. Üstelik, tüm genomun %99’undan fazlası ancak 2021 yılında tamamlanabildi. Genom projeleri dünyanın önde gelen enstitüleri ve devletleri tarafından da tüm canlılar için yapılmaya devam ediliyor. İnsan Genomu Projeler Arşivine ve oldukça kapsamlı detaylara,  

https://web.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/publicat/hgn/index.shtml’    link adresinden ulaşabilirsiniz. 

 

Peki insan da dahil bu genomları sıralamak için dünyanın önde gelen enstitü ve ülkelerinin yoğun gayretinin amacı nedir?

 

Neredeyse tüm insanlar, kabaca aynı sırayla düzenlenmiş aynı genlere sahiptir ve DNA dizinizin %99,9'undan fazlası diğer insanlarla aynıdır. Buna rağmen, genomumuzun yarısı annemizden diğer yarısı babamızdan gelmesine rağmen ikisiyle de özdeş değildir. Genom, hücreye belirli bir proteini yapmak için talimatlar sağlayan ve daha sonra vücudunuzda belirli bir işlevi yerine getiren bir DNA parçasıdır. Her genom o organizmayı yaşamı boyunca inşa etmek ve karşılaştığı durumlara karşılık hayatını sürdürmek için kullanır. Genom tek bir hücreden, bugün olduğumuz kişiye dönüşmemizi sağlayan tüm talimatları içerir. Büyümemize, yenilenmemize ve çevremizi algılama yeteneklerimize rehberlik eder. 

 

Sentetik biyoloji, sıfırdan veya halihazırda mevcut sistemleri değiştirerek ve birleştirerek biyolojik sistemlerin oluşturulmasını, DNA’yı manipüle ederek yapar. Biyolojik sistemler proteinlerden oluşur ve proteinler DNA tarafından kodlanır. DNA’nın manipüle edilmesi proteinlerin manipüle edilmesine yol açar ve böylelikle de genom sistemlerinin modifikasyonu sağlanmış olur. Biyolojik sistemleri kodlayan DNA gruplarına “genetik devreler” denir. “Başlatıcı” ve “Sonlandırıcı” gibi genetik devre bileşenleri, bilgisayarlarda bulunanlara benzer mantık kapıları oluşturmak için birleştirilebilmesi mantığından ileri gelir. M.I.T.’deki bilim adamları DNA’yı bilgisayarda yazılmış bir programlama dili ile derlenebilir haldeki alternatifleri denebilir bir kodlu yazılıma dönüştürdüler. Bu kodlar bilgisayarda yazıldıktan sonra DNA’ya çevrilip, daha sonra çalıştırmak üzere hücrelere konulmuştur. 

 

DNA’nın modüler hale getirilmesi çalışmaları yürütülüyor

 

Böylece Sentetik biyoloji modüler bir alan kazanmış oluyordu. Genel anlamda modülerlik, bir ekipmanın değiştirilmesi veya güncellenmesi yeteneğini ifade eder. Herhangi bir organizmanın genetik materyali (DNA veya RNA), düzgün çalışması için gerekli tüm bilgileri içerir ve birçok modüler bileşenden oluşur. Modüler genler, organizmaların evrimleşme ve uyum sağlama hızını artırmak, belirli bir çevrenin gerektirdiği işlevsellik türünü üretmek ve organizmaya rakiplerine kıyasla seçici bir avantaj sağlamak için karıştırılabilir ve eşleştirilebilir. Sentetik Biyoloji, moleküler mühendislik araçlarının kullanımı, doğada bulunmayan hızlı zaman ölçeklerinde genomlarda amaçlı ve kesin değişikliklere giden bir yol sağlamaktadır. 

 

Yani, sentetik biyologlar çeşitli sistemleri genetik devreler kullanarak canlı hücrelere programlayabilirler. Bu canlıları çeşitli amaçlar için kullanılabilir hale getirmiş olabilirler.

 

Sentetik biyoloji, doğada kendiliğinden bulunmayan yeni ürünler ve sistemlerin tasarımı ve yapılışı ile beraber aynı zamanda var olan biyolojik sistemlerin belirli bir amaç için yeniden yapılandırmasını konu almaktadır. Geleneksel gen mühendisliğinde olduğu gibi başka bir türden diğerine gen aktarmak yerine, bilgisayarda sentezlenmiş DNA ile veya hiç DNA kullanmadan ‘hayat’ oluşturmak sentetik biyolojinin amaçları içindedir.

 

“Bundan daha ileri seviyede bir çalışma 2021 yılında duyuruldu. Bilim adamları Afrika Pençeli Kurbağalarından, serbest yüzen hücreleri bir araya getirerek, bitki ve hayvandan farklı şekilde üreyebilen bir robot yapmakta başarılı olduklarını duyurdular.” 

 

Bakteri ve virüsleri çoğaltmak ve bir organizmadan diğerine genetik dizileri kesip yapıştırmak için kullanılan teknikler, açık kaynaklı bilgilerden üniversite laboratuvarlarında gerçekleştirilebilir beceri düzeyine geldi.  İnsan genomi dizilimi için bir proje yapmak isterseniz bugünkü imkanlarla proje maliyeti birkaç on bin dolar seviyesindedir. DNA ve protein dizilimi için bir çalışma yapmak isterseniz, bir üniversite veya lise laboratuvarı bunun için yeterli olabilmektedir. iGEM (International Genetically Engineered Machine), Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) tarafından her yıl düzenlenen, amacı sentetik biyoloji alanını tanıtmak ve bu konu üzerine araştırmaları teşvik etmek olan uluslararası bir proje yarışması.  2004 yılında sadece 5 takımın katılımıyla başlayan yarışmanın bu yıl yapılacak ayağında Asya, Avrupa, Afrika yani dünyanın neredeyse her kıtasından yaklaşık 150 takım ve 1500 civarında katılımcının projelerle katılması bekleniyor. 

 

BİYOTEKNOLOJİYE DAYALI TEHDİTLER
 

Devletleri savaş alanı sorumluluğundan kurtaracak devlet dışı askeri örgütlenmelerin artışı, öğretim ağırlıklı devam eden insanlığın eğitimsel eksikliklerin kişisel menfaat alanlarının saygınlığını artırması, uluslararası alanda örtülü askeri teknolojik şirketlerin sınır tanımayan personel hareketleri ve sınır tanımayan kontrolsüz göç hareketleri; bilgiye sahip bireylerin kötüye yönelik piyon olarak kullanımı riskini artırmıştır.

 

Yaşayan canlı bir biyolojik düzende varız, bu sisteme girecek her canlı varlık bu sistemin içinde bir döngüde kendine yer buluyor ve ilerliyor. Biyomühendislikte kaydedilen ilerlemeler, laboratuvarların ucuza ve kontrolsüz eldesinin yanında lise ve üniversite laboratuvarlarının bu tür bir mühendislik için yeterli seviyede olması da önemlidir.

 

Modülerlik, biyolojik sistemlerin silah yaratma amaçlı mühendisliği için tehlikeli bir alandır. Zararsız iki virüsün tasarlanması ve bunların birleşmesi durumunda elde edilebilecek yeni virüsün yıkıcılığı sebebiyle, zarar hedefleyen bir aktörün, nakliye sırasında güvenlik için ayrı ayrı depolanan ve daha sonra teslimattan önce biyolojik bir mühimmatta bir araya getirilen bileşenlerden oluşan tehlikeli ikili silahlar geliştirildiğini hayal etmek zor değil.

 

Michigan Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden mikrobiyolog Michael J. Imperiale, sentetik biyolojik terörist faaliyetler için, ebola, sars gibi hastalıkların tekrar sentezlenmesiyle oluşacak yıkıcı etkileri, antibiyotiklere dayanıklı bakterilerin yaşam alanımıza yönelik tehditleri ve toksik biyokimyasallar üretmek ve salmak için mikropların mühendisliği konusundaki tehditlere karşı uyarıyor. 

 

“Genleriyle oynanan gıdaların topraklarımızı zehirleme riski yüksektir”

 

Süreç gıda zehirlenmesinden öte biyolojik yaşam alanımızın zehirlenmesine gidebilecek riskler taşımaktadır. Genleriyle oynanan gıdaların topraklarımızı zehirleme riski yüksektir. Yıkıcı etkiler hızlı ortaya çıkarken, zararlı etkilerin çözümü zaman almaktadır. Yaşayan biyolojik düzenin etkisel mekanizmalarının yıkıcı etkisinden dolayı çözümlerin dolaylı zararları da ortaya çıkabilecektir.

 

Gerçekten de tasarımcı biyolojik silahların kullanımı, teorik olarak bir devlet veya devlet dışı aktöre, geleneksel silahları tercih eden bir düşmana göre çok yıkıcı ve asimetrik bir avantaj sağlayabilir.

 

Merhamet duygularımız istismar edilerek, gen haritalarımıza yönelik basın yayın organları da kullanılarak yapılan masumane saldırılarla kanlarımızın toplandığını unutmamak gerekli. Günümüzde daha profesyonel saldırılar olacağını da aklımızdan çıkarmamalıyız.

 

İyi niyetli kullanımlar dahil olmak üzere dikkatli olunması gereklidir.

 

ÇÖZÜM NEDİR?

 

Çözüm için düşünürken, bu bilgilerin yayınlandığı makalelere ait projelerin çok önceden yapıldığını, kamuya açık bilgilerin sınırlı ve geç verildiğini bilip, bilinenlerden öte sonuçların çoktan alındığını düşünerek hareket etmeliyiz. 

 

            Tarihsel olarak temsil ettiğimiz misyon gereği, zararlı kullanım, kötü niyetli davranışlara karşı insanlığı korumak önemlidir. Bu yaklaşımlara karşı milletimizi ve devletimizi koruyabilmemiz de çok önemli, değerli ve önceliklidir. Tam da bu sebeple, milletimizin gen haritasını hassas şekilde korumalıyız.

 

İnsan genomunu anlamak, bağışıklık sistemini kontrollü güçlendirebilmek, viral ve bakteriyel genomları çok iyi anlayabilmek için çalışmalar yapmak, biyo-ajan algılama ve tanımlama ekipmanları geliştirmek, sürekli yeni aşılar geliştirerek bunları hazinemizde tutmak, yeni antibiyotikler ve antiviral ilaçlar konusunda çalışma yapabilmek önemlidir. 

 

Yakın zamanda, Wassenaar anlaşmasının kapsamında önemli değişiklikler gündeme gelecek gibi görünüyor. Sentetik biyoloji alanında teknolojiler kontrol dışı gelişme alanını artırmadan ve çok geç olmadan uluslararası alanda bir düzenleyici çerçeve oluşturulması için kamuoyu oluşturmalıyız.

 

Bunun bir güvenlik tehdidi olmasına rağmen sadece güvenlik unsurlarının tek başına savunma yapabileceği bir alanı çoktan aşmış durumdadır. Üstelik bu konudaki her yasaklama totaliter uygulamaları beraberinde getirip, terörizmin hedefi olan yaşam alanımızı olumsuz etkileme amacına hizmet edecektir.

 

Gelişen teknolojiler yaşam biçimimizi değiştirmektedir. Etkileşim hızımız, yaşadığımız olayları ve problemleri analiz ederken, çözümler için çalışırken multidisipliner bakış açısının yaygınlaşmasını mecburi hale getirmiştir.

 

İçinde yaşadığımız dengeler, insanın öğretiminin yanında eğitiminin de ne kadar değerli olduğunu her defasında bize hatırlatmaktadır. Bu sebeple, eğitimli insanların inandıkları yolda yaptıkları mücadelelerde onların saygınlığını koruyacak devlet mekanizmalarının ve akreditasyon sistemlerinin varlığı çok önemlidir.  

 

En büyük savaşın insan zihninde verildiği unutulmamalıdır. 

 

 

KAYNAKÇA

 Tokiko Watanabe ve Yoshihiro Kawaoka, “Pathogenesis of the 1918 Pandemic Influenza Virus,” PLoS Pathogens 7:1 (2011): e1001218; 

 A nn H. Reid, Thomas G. Fanning, Johan V. Hultin ve Jeffery K. Taubenberger, “Origin andevrim of the 1918 'Spanish' influenza virus hemagglutinin geni,” Proceedings of the National Academy of Sciences 96 (1999): s. 1,651-1,656.

 Kai Kupferschmidt, “How Canadian researchers reconstituted an extinct poxvirus for $100,000 using mail-order DNA,” Science, July 6, 2017.)

(https://www.science.org/content/article/how-canadian-researchers-reconstituted-extinct-poxvirus-100000-using-mail-order-dna 

 https://web.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/publicat/hgn/index.shtml 

link adresinden ulaşabilirsiniz.

 https://www.genome.gov/About-Genomics/Introduction-to-Genomics

 iBiology Techniques. (2020). Synthetic Biology: Programming Living Bacteria – Christopher Voigt. [Online Video]. 5 January 2016.

 https://web4.bilkent.edu.tr/unambg/tr/sentetik-biyoloji-nedir/

https://ctc.usma.edu/engineered-pathogens-and-unnatural-biological-weapons-the-future-threat-of-synthetic-biology/

https://www.smithsonianmag.com/smart-news/scientists-unveiled-the-worlds-first-living-robots-last-year-now-they-can-now-reproduce-180979150/#:~:text=%22In%20that%20way%20it's%20a,the%20clawed%20frogs'%20genus%20Xenopus.

www.igem.metu.edu.tr

Ross D. King, Jem Rowland, Stephen G. Oliver, Michael Young, Wayne Aubrey, Emma Byrne, Maria Liakata, ve diğerleri, “The Automation of Science,” Science 324:5,923 (2009): s. 85 -89.

https://cen.acs.org/biological-chemistry/synthetic-biology/Synthetic-biology-enable-bioweapons-development/96/i26

Michael J. Ainscough, “Next Generation Bioweapons: The Technology of Genetic Engineering Applied to Biowarfare and Bioterrorism,” Air University, Maxwell Air Force Base, Alabama, 2002.

 

 


Distopya Romanlarının Başaktörü: SENTETİK BİYOLOJİ