İnsan Genom Projesi (Human Genom Project), insanlığın kendini tanıma yolunda tarih boyunca attığı en büyük adımlardan birisidir. Bu proje ile, uluslararası ve müşterek bir araştırma programı çerçevesinde, insan DNA’sında bulunan baz çiftlerini haritalandırmak ve insan genlerini anlamak amaçlanmıştır. 2003 Nisan ayında tamamlanarak bize ilk defa insanlığın genetik doğasını anlamamızı sağlamıştır.
7 Milyardan fazla insanın yaşadığı gezegenimizde her birey 60 trilyondan fazla hücreden oluşur. Bu hücrelerin 30 trilyon kadarı insan hücreleridir. 30 trilyon kadarı da insan bedeninde yaşayan mikroroganizmalardır. Virüs, bakteri veya mantar olabilen bu zararsız mikroorganizmalara mikrobiyom / mikrobiyata denir ve en yoğun olarak bağırsak ve ciltte bulunurlar.
Peki hücrelerimiz ne yapacaklarını nereden biliyorlar? Nasıl oluyor da beraber çalışarak kalbin vücudumuza kan pompalamasını, düşünmemizi veya kemiklerimizin büyümesinde rol alıyorlar ve görevlerini biliyorlar. Tabii ki de bunun cevabı Deoksiribo Nükleik Asit olarak tanımladığımız DNA’da yatıyor. DNA görev alan her hücremizin içinde bulunuyor ve onlara ne yapmaları gerektiğini gösteriyor. Araştırmacılar tüm bu DNA’nın talimatlarına genel anlamda genom diye adlandırıyorlar.
- DNA nedir? DNA hasarı kanserleşmeyi nasıl etkiler?
Genomumuz görevi nedir?
Her bir hücremizin çekirdeğinde, biri anneden diğeri babadan gelen 2 DNA kopyası vardır. DNA'mız özel bir şekilde katlanarak / paketlenerek kromozomları oluşturur. Hücrelerimizin içinde 46 tane paketlenmiş DNA sarmallarının bulunduğu kromozomlar vardır (23’ü anneden ve 23’ü babadan gelen). Bu kromozomlar ile bir embriyodan yaklaşık 30 trilyon hücreli bir yetişkin hale geliriz.
Fakat DNA sadece büyümeyi ifade etmiyor aynı zamanda hücrelerin neler yapmaları gerektiğini de kontrol ediyor. Yenilen gıdalar, mikroorganizmalar veya toksik maddeler karşısında hücrelerin neler yapması gerektiğini de kontrol ediyorlar.
DNA’yı anlamak için yapısına bakalım:
DNA, birbirlerine karşılıklı tutunan, nükleotid adı verilen moleküllerin oluşturduğu uzun, sıralı bir polimerdir.
DNA'yı 4 farklı nükleotid oluşturur: Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin.
Adenin Timin ile, Sitozin de Guanin ile bağlanır, bu şekilde bağlı iki nükleotide, 1 baz çifti denir. Bu baz gruplarının dağılımına göre DNA birçok farklı çeşitte organizma üretebilir. Bu bazları harfler, baz gruplarının dağılımının kelimeler ve bu kelimelerin toplamı da insanlığın kitabını yani genomunu oluşturuyor diyebiliriz.
Bilim insanları işte bu kelimelerdeki harf hatalarına, cümle düşüklüklerine veya ögelerin dizilişlerine göre hastalıklarımızın veya farklılıklarımızın algoritmalarını ortaya çıkarmaya çalışıyorlar.
Bir insanda yaklaşık olarak 3 milyar nükleotid ve 1.5 milyar baz çifti vardır ve üretilen her sperm ve yumurtaya bu 3 milyar DNA harfleri kopyalanmalı ve paketlenmelidir ki gelecek nesillere aktarılabilsin.
Hepimizin genomu farklı mı?
Elbette insanlar dış görünüşleri dolayısıyla çok farklı şekil ve bedendedir. Farklı göz, ten, saç renkleri veya cinsiyet farklılıklarını düşünebiliriz. Ancak DNA seviyesinden baktığımız zaman aslında insanlar %99 oranında birbirlerinin benzeridir. İşte o %1’lik oran bizi birbirimizden farklı kılar. Dış görünüşümüzden, hastalıklara yakalanma riskimize ve hatta ilaç direncimize kadar etkiler işte bu %1'lik fark bizi.
O zaman her şey genomlarımızla belirlenmiştir diyebilir miyiz?
Hayır, çünkü DNA bizi oluşturan yapbozun çok inanılmaz bir parçasıdır. Sağlığımız açısından düşündüğümüz zaman bu yapboza yaşam stilimizi ve çevresel faktörleri de ekleriz. Eğer genomumuzun bu çevresel faktörlere olan tepkisini bilirsek hayatımızı da o yönde şekillendirebiliriz.
Genetik mutasyonlar nelerdir ve hastalıklara nasıl sebep olurlar?
Genomlarımızdaki çok küçük farklılıklar bizleri eşsiz kılıyor yani diğer bireylerden ayırıyor. Genomlarımızdaki bu farklılıkların çoğu sağlımıza ya hiç etki etmiyor ya da çok az ediyor. Ama tabi her zaman böyle olmayabiliyor.
Eğer DNA'mızdan bazı bilgiler silinir veya yanlış yazılırsa, bilgilerin ürünü olan proteinlerin hasarlı üretilmesine, fazladan üretilmesine veya hiç üretilmemesine sebep olabiliyor. İşte bu değişiklikler mutasyon olarak adlandırılıyor.
Genetik mutasyonlar ciddi sağlık problemlerine sebep olabiliyorlar. Çünkü bunlar vücudumuzun en önemli yapıtaşlarını yani proteinleri etkiliyorlar. Örnek vermek gerekirse proteinler, hücrelerimizin şekillerini korumasını, sindirim için gerekli enzimlerin üretilmesini, kanımızda oksijen taşınmasını sayabiliriz.
Genetik mutasyonların özel bir çeşidi olan germline mutasyonların sonraki nesillere aktarılması, bazı hastalıkların nasıl aileden geçtiğini açıklamaktadır. Eğer belirli bir hastalık ailenizde varsa, doktorunuz size burada bir aile öyküsünden gelen sorun olduğunu söyleyebilir.
Peki genom araştırması sizin için ne ifade ediyor?
Önceden üretilen ilaçların çoğuna baktığımız zaman ana fikir ilaçların tüm insanlarda aynı şekilde etkili olduğu yönündeydi. Ancak genom araştırmaları bu alanda farklı düşünülmesini sağladı. Diğer insanlar ile karşılaştırıldığında, sizin genetik durumunuza göre; ilaçlar daha hızlı veya yavaş, daha fazla yan etki veya daha azına sebep olabildiği görüldü.
Genom araştırmaları sayesinde doktorlar yakında artık genlerimize göre daha etkili olabilmesi için doğru ilacı ve doğru dozajı önerebilecekler.
Bu araştırmalar aynı zamanda daha hassas / kişisel ilaçların üretilmesini de sağlayacak. Hastalıkların verilen kimyasallara olan tepkilerine göre yapılan görüntülemenin yerine araştırmacılar şimdi hastalıkların belirli metabolik yollarını hedef alan ilaçlar üzerine çalışıyorlar. Bu sayede hastalıklar üzerinde daha az yan etkiyle daha etkili sonuçlar elde edilmesi umut ediliyor. Lösemi ve bazı kanser tedavilerinde gen tabanlı ilaçlara yönelik bazı gayretler şimdiden kullanmaya başladık bile.
- Daha hassas bir tıbbın zamanı gelmedi mi? Kanser ve hassas tıp
Fakat genom araştırmasının katkısı sadece bunlarla ibaret değil. Önümüzdeki yıllarda bazı genetik testler ile hastalıkların tahmin edilmesi bekleniyor. Böylece tek tedavi herkes için geçerlidir yargısı sona erecek ve sağlık uzmanları kişiselleştirilmiş teşhis, tedavi ve korunma yolları üzerine odaklanacaklar.
Eğer sizin için kolon kanseri riski bulunuyorsa muhtemelen bir kolonoskopi sonrasında et tüketiminizin azaltılmasına yönelik tavsiye alabileceksiniz. Ya da kalp rahatsızlığına yönelik bir risk öngörülüyorsa genom bilgilerinize göre daha sık egzersiz yapmanız ve kolestrolünüzü düşürmeye yönelik ilaçlara başlamanız gerekebilir.
Genom araştırmasının yol açtığı sosyal ve etik problemler nelerdir?
İnsan genom projesi araştırmaları sürerken bazı önemli sosyal ve etik problemler ortaya çıkmaktadır. Bu sorunlara üç farklı yerden bakarsak;
- İlk olarak hangi genetik bilgiler üzerine çalışılabilmeli ve bu bilgilerin kontrolü kimlerde olmalıdır? Gelişmiş teşhis teknikleri, birey hakkında çok önemli bilgiler sunabilmektedir ancak bu bireyler, işverenler veya sigorta şirketleri, sağlık danışma uzmanları gibi farklı birimler açısından ciddi etik problemlere sebep olabilir.
- İkincisi, hangi genetik prosedürler uygulanabilmeli veya uygulanmamalı? İnsan genotip ve fenotipleri değiştirilebilen gen terapi veya enzim terapi gibi teknikler yasaklanmalı mı veya kısıtlanmalı mı?
- Üçüncü ve son olarak, bu bilgiler hayatları nasıl değiştirecek? Genetik araştırmaların, insan tutum ve davranışlarına yönelik bulgularına insanlar ne kadar hazırlar ve insanlığın kendini tanıma sürecinde karşılaştığı bu bilgiler bir mücadeleye sebep olacak mı? Olursa sosyal kurumlar, bu alanda gerçekleşecek çatışmalara yeterli bir şekilde müdahale edebilecek mi?
1990 yılında Ulusal İnsan Genom Araştırma Enstitüsü; Genom araştırmalarının etik, yasal ve sosyal etkilerini araştırmak ve çözümler üretmek amacıyla bir program başlattı. ELSI olarak bilinen bu araştırma programı şu anda halen çalışmalarını sürdürmektedir.
*
Aşağıda, Kanserde Genetik Çalışmaların Özet Tarihi görülebilir:
