İnsan genomu ilk çözüldüğünde beklentiler moleküler düzeyde biyolojik mekanizmaların çalışma mantığını en sonunda anlayabileceğimiz ve neredeyse tüm hastalıkların ve genetik faktörlerin sebebini bulup çözebileceğimiz üzerineydi. Fakat insan genomu çözüldükten sonra genetiğin etkilerinin beklentilerden çok daha karmaşık olduğu görüldü. Çoğu hastalığın veya kişisel özelliğin birkaç değil binlerce gene ve bu genlerin regülasyonuna dayandığını söyleyen Dr. Cem Meydan, sorularımı yanıtladı.

Genetik teknolojileri, bu alanda geliştirilen testler ne kadar zamandır, hangi alanlarda ne amaçla uygulanıyor?

Genetik testlerin ilk uygulama alanı bekleyeceğiniz gibi sağlık sektöründe başladı. Uzun bir sure kalıtımsal hastalıkların genetik faktörlerinin bulunması ve hastaların teşhis edilmesi amacıyla kullanıldı. 1970-1980’lerde akrabalık testleri, kriminal inceleme gibi alanlarda kullanılmaya başlandı. 1990-2003 arasında İnsan Genom Projesi ile ilk defa insanların tüm genetik kodu haritalandı. Son 15 sene içinde gelişen teknolojiler yardımıyla bu süreç çok daha kolaylaştı, şu anda rutin olarak yapılan testler haline geldi.

Genetik biliminin en önemli hedeflerinden birisi kişiselleştirilmiş tedavi, yani gelen bireyin genetik ve epigenetik gibi moleküler düzeyde karakterizasyonunun yapılıp kişiye özel tıbbi tedaviler ve hayat tarzı belirlenmesi. Kişiselleştirilmiş tedavi şu anda bazı kanser türleri için rutin olarak uygulanıyor. Biliyoruz ki kanser her insan için farklı bir hastalık, genetik sebeplerine göre her ilaç herkeste fayda etmiyor veya bazı bireylerde farklı yan etkilere yol açabiliyor. Şu anda kanserli hücrelerin genetiğine bakılarak bilgimiz çerçevesinde daha uygun tedaviler seçebiliyoruz. Hedefimiz kişisel tedavilerin hastane dışında iş, diyet, spor gibi hayatın diğer alanlarına da uygulanması ve daha sağlıklı nesiller yetiştirilmesi.

EPİGENETİK VE GEN REGÜLASYONU

İnsan genomu ilk çözüldüğünde beklentiler moleküler düzeyde biyolojik mekanizmaların çalışma mantığını en sonunda anlayabileceğimiz ve neredeyse tüm hastalıkların ve genetik faktörlerin sebebini bulup çözebileceğimiz üzerineydi. Fakat insan genomu çözüldükten sonra genetiğin etkilerinin beklentilerden çok daha karmaşık olduğu görüldü. Çoğu hastalık veya kişisel özellik birkaç değil binlerce gene ve bu genlerin regülasyonuna dayanıyor. 15 sene içinde bilgilerimiz kat kat arttı, ancak hala bilinmeyen çok faktör var. Şu anda sadece genetik değil, epigenetik ve gen regülasyonunu değiştiren farklı birçok diğer etkenlerin etkilerini de araştırıyoruz.

Örneğin son zamanlarda çok çalışılan alanlardan biri mikrobiyom üzerine. Üzerimizde ve içimizdeki trilyonlarca bakteri ve mikroorganizma bizim ayrı bir organımız gibi davranıp sağlığımızı ve hatta davranışlarımızı etkiliyor. Faydalı mikroorganizmaların oranının değişmesi ile sadece sindirim sistemi ile ilgili değil tüm vücudu etkileyen moleküler değişiklikler olabiliyor. Son çalışmalar obeziteden diyabete, otizmden epilepsiye, kardiyovasküler hastalıklardan Alzheimer’a geniş bir yelpazedeki sağlık sorununda mikrobiyomun da etkisinin olduğunu gösterdi. Şu anda mikrobiyom testi yapılarak kişiye en uygun, iyi bakterileri destekleyecek diyet ve yaşam stilinin seçilmesi üzerine çalışmalar var.

Türkiye neden bu ülkelerden biri olamıyor?

Tıbbi genetik ve en azından kanser için kişiselleştirilmiş tedavi testleri aslında şu anda Türkiye’deki bazı hastanelerde kullanımda. Aynı şekilde üniversitelerde bilim ve araştırma amaçlı olarak da bu teknolojiler mevcut. Ama en yeni teknolojilerin dağılımı ülkemiz içinde çok kısıtlı, bunun sebeplerinden birisi olarak genetik teknolojilerin çok hızlı gelişmesi sayılabilir. Türkiye’ye geç gelen yeni teknolojinin yaygınlaşması uzun sürüyor, bu geçiş süreci içinde daha yeni teknolojiler çıkıyor ve biraz geriden takip etmek zorunda kalıyoruz. Test ekipmanlarının ve kimyasalların maalesef çok yüksek bir kısmı yurtdışında geliştirilip üretiliyor, zaten çok masraflı olan malzemelerin Türkiye’ye gelişi sırasında vergiler ve gümrük süreçleri hem beklemelere hem de ciddi masraf artışlarına yol açıyor. Türkiye’yi batı ülkeleri ile rekabet edebilecek seviyeye getirmek bu süreçlerin kolaylaştırılması, masrafların düşürülmesi ve bilime ayrılan bütçenin yükseltilmesi ile mümkün. Ancak ekonomik olarak düşünülmesi gereken çok konu var. Bilime yapılan tek seferlik yüksek miktarlı destek uzun vadede çok faydalı değil, çünkü kalifiye insan yetişmesi, bu merkezlerin yapılması ve gerekli pazarın oluşması uzun zaman alan bir süreç. Bu hedeflere ulaşmak ancak bilime ve teknolojiye önem verilen uzun süreli planların yapılması ve bilim politikalarının bu plana sadık kalınarak takip edilmesi ile mümkün olabilir.

Sizce genetik ülkemizde neden hak ettiği yerde değil?

Burada üniversite veya hastanelerden bağımsız olarak tüketiciye direkt olarak pazarlanan testlerden bahsetmek istiyorum. Özellikle ABD’de yeni yaygınlaşmaya başlayan bazı firmalar son kullanıcı için genetik, epigenetik, mikrobiyom veya diğer laboratuvar testleri sunuyor. Satın alma gücü daha yüksek ülkelerde bile bu testler genel olarak pahalı, özellikle sigorta tarafından karşılanmadığı takdirde. Bazı firmalar ise veri toplamak ve teknolojik ürün geliştirmek amacıyla kullanmak için bu testleri zararına satıyor. Bu tür teknolojilerin Türkiye’de özel sektörde yaygınlaşması için uygun ekonomik şartların ve kâr amacı güden firmaları destekleyebilecek bir pazarın oluşması çok kritik.

YASAL VE ETİK BOŞLUKLAR DOLDURULMALI

Bunların yanında yasal ve etik boşlukların doldurulması da önem arz ediyor. Kişisel bilgilerin gizliliği, bu bilgilerin kötü amaçlarla kullanılmaması ve tamamen birey sahibinin kontrolünde olması için yasal düzenlemeler yanında akreditasyon ve teftiş mekanizmalarının kurulması da gerekli. Öte yandan bilim ve teknolojinin ilerlemesi yalnızca bu bilgilerin –kişiler izin verdiği müddetçe ve anonim şekilde– araştırma yapan bilim insanları ve enstitüler paylaşılması ile mümkün olabilir. Diğer tıbbi verilerden farklı olarak genetik dizileri kişinin kendisinden ayırmak ve tamamen anonimize etmek kolay değil. Bu gibi sebepler yasal düzenlemelerin iyi düşünülmesini gerektiriyor.

Açık olmak gerekirse bu testler ile alacağınız yeni bilgi çoğu zaman kısıtlı durumda, her ne kadar genetik dizinizi bilseniz de bunu yorumlamak ayrı bir problem. Bu testlerin yasal olarak regülasyonları ABD’de ve genel olarak dünya üzerinde de daha tamamen oturmuş durumda değil, bundan yararlanarak açılan ve bilimle desteklenmeyen birçok servis var. Genetik testinden tat alma faktörlerinizi ölçüp seveceğiniz yemek öneren ürünler de var, size uygun sporu seçen firmalar da. Ama bu testleri yapan insanların büyük bir kısmı yaşam stilini çok ciddi etkileyecek bir bilgiye ulaşamıyor. Tabii ender de olsa kendinizle ilgili bir hastalık riski veya genetik bilgi öğrenmeniz mümkün, ancak çoğu insan paralarının karşılığını alamadığından şikâyet ediyor. Bu gibi konularda meşru girişimciliği baltalamadan tüketicileri koruyacak; firma tarafından yapılan iddiaların bilimsel verilerle desteklendiğinin kontrolünü yapacak mekanizmaların belirlenmesi de gerekiyor.

Yeni teknolojiler genetik biliminin daha yaygın bir şekilde kullanılması ve bazı uygulamaların daha erişilebilir ve ucuz olmasında katkısı ne olacak?

Pahalılık bu testlerin erişilebilirliği için en önemli faktör. Örneğin İnsan Genom Projesi ile insan genomunun ilk defa çözülmesi yüzlerce bilim insanının 13 senelik araştırmasını gerektirdi ve 3 milyar dolara mal oldu. O zamandan beri masraflar üstel olarak azaldı, şu anda bütün genom dizinizi okumak 1000 dolar altına birkaç gün içinde yapılabiliyor, daha basit genetik testler ise 50 dolar civarına mümkün.

Bazı bilim insanları genetik sekanslamanın teknolojinin gelişmesi ile göz ardı edilebilir bir miktara düşebileceğini öngörüyor. Şu anda nasıl elektrik veya internet bir lüks olmaktan çıktı ve günlük hayatımızın birebir içinde yer alıyorsa, genetik teknolojileri de aynı şekilde kendine yer edinecek. Örnek vermek gerekirse, birkaç firma herhangi bir cerrahi biyopsiye gerek kalmadan bir damla kan içinden tüm organların sağlık durumuna bakacak ve erken teşhis verecek teknolojiler üretiyor. Bu şekilde evinizde birkaç dakika içinde yapacağınız bir test ile milyonda bir miktarda bulunan mutasyonlu hücreyi tespit edip daha kanser başlamadan teşhis ve tedavi etmek mümkün olabilir. Veya akıllı havalandırma sistemleri havadaki mikroorganizmaların DNA ve RNA’sını sekanslayıp grip gibi salgın hastalıklar tespit edildiğinde telefonunuza uyarı gönderebilir. Akıllı tuvaletler mikrobiyomunuzu ve metabolitlerinizi otomatik ölçüp otomatik sağlık raporlaması ve beslenme önerileri verebilir. Belki bu seviyeye gelmesine daha zaman var, ancak teknolojinin ilerlemesi kaçınılmaz olarak görülüyor. Bu teknolojilerin bizi götüreceği ütopik veya distopik çok farklı gelecekler düşünmek mümkün.

Genetik alanında en yeni teknolojiler neler? Bu teknolojiler Türkiye’de uygulanıyor mu?

CRISPR/Cas9 son birkaç sene içinde yaygınlaşan en önemli teknolojilerden biri. CRISPR ile öncesine oranla çok daha ucuz ve kolay şekilde nokta atışı genetik mühendislik yapılabiliyor, şu anda araştırmalar için rutin olarak kullanıyoruz. Daha da önemlisi, CRISPR yaşayan bir bireyin içinde genetik değişiklikler yapmanıza izin veriyor. Önceden genlerinizdeki bir değişiklik nedeniyle kalıtımsal bir hastalığa sahip iseniz yapılacak tek şey hastalık semptomlarını durduracak tedavi yöntemleri bulmak veya çocuğunuza geçmemesi için hamilelik öncesi test yaptırmak ile sınırlıydı. Şu anda ise CRISPR ile yaşayan bir canlı içinde bu genetik problemleri düzeltmek teoride mümkün. Bu şekilde hedefli tedaviler ile kalıtımsal hastalığa yol açan genler veya mutasyona uğrayıp kanser hücresine dönüşmüş dokular normale çevrilebiliyor. Tabii teknik ve etik olarak birçok sorun var, ancak özellikle Çin içinde ve yeni yeni ABD’de ve Avrupa’da insan üstünde testlere başlandı. Eğer bazı teknik problemler çözülürse çok yakın zaman içinde öncelikli olarak genetik ve tıp alanında, daha sonra da hayatın her alanında büyük değişiklikler görebiliriz.

Spor performansında genetiğin etkisi nedir?

Özellikle fiziksel aktivitelerde genetik faktörlerin etkisi yadsınamaz. Örneğin, yapılan çalışmalar vücudun oksijen kullanma kapasitesinin yaklaşık yüzde 50’sinin genetikle açıklanabileceğini gösteriyor. Aynı şekilde kasları oluşturan yavaş kasılan veya hızlı kasılan lif oranlarını değiştiren “ACE” ve “ACTN3” gibi genlerde kısa mesafe koşucuları ile maraton koşucuları arasında farklar görülebiliyor. Farklı kas tiplerindeki çalışmalara bakıldığında anaerobik kas gücü için bireyin kapasitesinin yüzde 30 ila 80 arasında değişen bir kısmını genetik faktörlere bağlayabiliyoruz. Ancak herhangi bir bireyin belli bir spora yatkınlığını sadece genetik bilgisi üzerinden bulmaya çok uzağız. Su ana kadar performans ile ilişkilendirilebilen yüzlerce gen değişikleri var ve bilmediğimiz binlerce faktör daha olduğu düşünülüyor. Bu genlerin kendi aralarında etkileşimleri de düşünüldüğünde yolun çok başındayız.

İNSANLAR GENETİK OLARAK ORTALAMA AYNI KAPASİTEYE SAHİP

Özellikle su ana kadar çalışmalar genel olarak görebildiğimiz kas ve kemik yapısı, kalp, akciğer ve dolaşım sistemi üzerine. Fakat spor sakatlıklarına yatkınlık ve iyileşme hızı, koordinasyon ve refleksler, motivasyon ve psikolojik etkenler gibi faktörler düşünüldüğünde durum çok daha karışık. Olimpik ve diğer dünya sınıfında yarışan elit sporculara bakıldığında onları diğer insanlardan ayıran temel bir genetik faktör şu ana kadar bulunamadı, binlerce küçük etken var. Dolayısıyla insanların büyük çoğunluğu genetik olarak ortalama bir kapasiteye sahip.

Genetikle beraber çevresel faktörlerin de çok büyük etkisi var. Az önce bahsettiğim çalışmalar sırasında azımsanmayacak sayıda hızlı kasılan kas lif oranı düşük olimpik sprinter veya akciğer kapasitesi için dezavantajlı genlere sahip olan elit maraton koşucusu bulundu. Eğer performansın yüzde 50’si genetiğe bağlı ise diğer yarısı da çevresel faktörler ve yetiştirilme ile açıklanabiliyor. Genetik loto sonuçlarında çok şanslı veya çok şanssız yüzde 1 içinde değilseniz bu dış faktörler genlerinize baskın gelebilir; küçüklükten itibaren uygun ortamda yetişmiş olmak ve beslenme, egzersiz, antrenörlük gibi konularda destek almak ve yüksek motivasyonla eğitimlere devam etmek gibi.

Uçak yolculuklarında DNA kırılıyor mu?

İyonlaştırıcı radyasyon yani DNA bağlarını kıracak enerjiye sahip ışınlara günlük hayatta eser miktarda maruz kalıyoruz. Bunların bir kısmı toprak ve havadan, yediklerimiz ve içtiklerimizden, bir kısmı kozmik ışın gibi dünya dışından gelen kaynaklardan, bir kısmı da röntgen veya tomografi gibi tıbbi test veya diğer insan yapımı kaynaklardan geliyor. Atmosferde yükseldikçe bu kozmik ışınların oranı artıyor. Uzun sure yüksek irtifa uçuşlarında bulunmak DNA’da kırılmalara yol açma potansiyeline sahip, ancak sağlığa etki edebilecek kırılmaların olması çok düşük bir olasılık.

Ne kadar radyasyona maruz kaldığınız uçuşun süresi, yüksekliği ve yolculuğun enlemi gibi faktörlere göre değişiyor, fakat çoğu insan için sağlığı ciddi miktarda etkileyecek bir miktar değil. Örneğin bir göğüs röntgeninden aldığınız radyasyon 3 saatlik uçuşa eşit, bu da günlük hayatımızda etraftan 2 gün içinde aldığımız radyasyonla aynı miktarda. Bir vücut tomografisi ise yaklaşık 1000 saatlik uçuşa denk geliyor. Yani çoğu insan için normal hayatımızda maruz kaldığımız radyasyonun küçük bir kısmı aslında uçak kaynaklı.

Yapılan çalışmalar sık sık uzun uçuşlarda bulunan uçak pilotları ve kabin ekibinin normale göre daha fazla radyasyona maruz kaldığını gösteriyor, senede ortalama bir insanın aldığı miktarın yaklaşık 2 katı. Bu miktar bildiğimiz kadarıyla kanser oranlarını ölçülebilecek kadar yükseltmiyor ve nispeten güvenli seviyede. Ancak uzun seneler boyunca uçmak tabii ki riskleri minimal derecede arttırabilir. Bu sebeple uçuş personelinin maruz kaldığı sağlık riskini minimize etmeye çalışan politikalar araştırılıyor, örneğin güçlü güneş fırtınaları sırasında uçakların rotalarının değiştirilmesi veya hamile personelin uçuş saatlerinin ayarlanması gibi.