BİYOTEKNOLOJİ ARTIK “YARININ TEKNOLOJİSİ” DEĞİL

PROF. DR. IŞIL AKSAN KURNAZ

Gebze Teknik Üniversitesi - Biyoteknoloji Enstitüsü,

Orijinal Biyo-Ekonomi Kaynakları (ÖBEK) Mükemmeliyet Merkezi,

Gebze Teknik Eğitim ve Araştırma Vakfı (GTEAV)

 BİYOTEKNOLOJİ ARTIK “YARININ TEKNOLOJİSİ” DEĞİL

Neredeyse yarım asırdır endüstriyel anlamda hayatımızda olan biyoteknoloji; artık sadece doğadaki ekonomik açıdan faydalı bazı ürünlerin üretimi için bir araç olmaktan çıkıp, doğada bulunmayan yeni ürün kombinasyonları veya süreçlerini tasarlamakta kullanılan “sentetik” bir devrime geçti. 

2018 Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan George P. Smith ve Sir Gregory P. Winter;peptid ve antikorların faj gösterimi metoduyla, Frances H. Arnold ise enzimlerin yönlendirilmiş evrimi yöntemiyle bu ödüle hak kazanmışlardır.  Prof. Arnold’ın aynı zamanda sentetik biyoloji ile “mikrobiyal fabrika” konseptini ticarileştirdiği “Gevo” isimli bir şirketinin de bulunuyor olması, biyogirişimciliğin önümüzdeki yıllarda ne kadar daha ön plana çıkacağının da bir göstergesidir.Nitekim Silikon Vadisi de günümüzde “yıkıcı teknolojiler” kategorisinde sentetik biyoloji ve biyoteknolojiye yatırım yapmaya başlamıştır. – Bunun en medyatik örneklerinden biri laboratuvarda üretilmiş sentetik et olarak karşımıza çıkar.

Sentetik biyoloji aslında 1990’lardan beri kullanılmakta olan bir terim – temelde biyolojiye mühendislik prensipleriyle yaklaşarak “parça”, “alet”, “şasi” gibi kavramlar ile bir nevi modüler “lego” yapar gibi yeni metabolik veya genetik devreler tasarlamak, bunlardan yeni (hatta doğada bulunmayan) ürünler veya süreçler ortaya çıkarmak olarak özetlenebilir.  Ancak son yıllarda genomik veri işlemenin geldiği nokta, genom düzenleme araçlarının geliştirilerek “kes-yapıştır-değiştir” işlemlerinin neredeyse rutin hale gelmesi, DIY-bilim’in internet üzerinden temin edilerek ortaokul lise seviyesinde yapılabilir hale gelmesi gibi teknolojik dönüşümler sonrasında sentetik biyoloji ve biyoteknoloji de farklı bir seviyeye gelmiştir.  Artık biyoteknoloji, 1900’lerde bu terimin ilk ortaya çıktığı dönemdeki teknolojiden de1980’lerden sonraki rekombinant DNA teknolojisi, akabindeki protein ve enzim mühendisliğinden çok farklı bir noktadadır.

 Özellikle kaynakların gitgide daha da azaldığı dünyamızda, sürdürülebilir kaynaklar ve ürünler büyük önem kazanmakta; bu kapsamda döngüsel ekonomi yanısıra biyoekonomi ve biyo-bazlı endüstriyel araştırma ve geliştirme ön plana çıkmaktadır.  Avrupa ve Amerika başta olmak üzere tüm dünyada biyoekonomikümelenmeleri ve araştırma merkezleri kurulmuş olup, sürdürülebilir üretim ile ilgili proje ve süreçler geliştirilmektedir.  Burada amaç, biyo-bazlı ürünlerin endüstriyel üretimi sırasında kaynak israfını önleyerek üretimi verimli kılmak adına üretim süreçlerinin etkin kullanımı, organik atıkların sisteme geri kazandırılması, geri dönüşüm gibi sürdürülebilir yöntemlerin oturtulmasıdır.  İklim değişikliğinin dünyadaki kaynak dağılımını ve dolayısıyla gıda güvenliğini olumsuz etkileyecek olduğu düşünüldüğünde, sürdürülebilir biyoekonominin önemi anlaşılabilir. Bu da özellikle biyoteknolojik ürünlerde sentetik biyolojinin giderek daha ön planda olacağına işaret etmektedir.  Nitekim 2018 yılında Avustralya Endüstriyel Biyoteknoloji Birliği Girişimi’nin bir parçası olarak 4.5 milyon $’lık“Sentetik Biyoloji İnisiyatifi” başlatılmıştır.

Sentetik biyoloji ve biyoteknolojik uygulamaları; mevcut biyoteknoloji altyapısından çok daha farklı bir üretim altyapısı gerektirmemekte, ancak tasarım kısmında ciddi bir bilgi birikimi ve yaratıcılığa ihtiyaç duymaktadır.  Ülkemiz, bir taraftan (artık geçmiş teknoloji sayılabilecek) biyoteknolojik altyapılara ve biyogirişimlere yatırım yaparken, diğer taraftan da sentetik biyolojiye yönelik bilimsel altyapıyı geliştirmek mecburiyetindedir.  Aksi takdirde tam biyoteknolojik ilaç veya diğer sektörlerde yerli ve milli ürünleri geliştirdiğimizde, karşımıza çok daha etkin çok daha inovatif sentetik biyoloji ürünleri çıkması kaçınılmaz olacaktır. 

 Teşekkür:

GTEAV tarafından yürütülen ÖBEK Mükemmeliyet Merkezi projesi, Doğu Marmara Kalkınma Ajansı (MARKA) tarafından desteklenmekte olup; farklı üniversite ve sektörel paydaşın biyo-bazlı ekonomik kaynaklarımızı ürüne dönüştürmek için bir araya geldiği bir platformdur.  Projenin aynı zamanda koordinatörlüğünü de üstlenen GTÜ Biyoteknoloji Enstitüsü, 2014 yılında kurulmuş olup uluslararası saygın “Bilimsel Danışma Kurulu” ve disiplinler arası kadrosu ile 2017-2018 akademik yılından beri eğitim ve araştırma faaliyetlerini sürdürmektedir.  Biyoteknoloji Yüksek Lisans, Doktora ve Bütünleşik Doktora programlarında Sağlık Biyoteknolojisi, Bitki Biyoteknolojisi, Endüstriyel Biyoteknoloji ve (Türkiye’de ilk örnek olarak) Sentetik ve Sistem Biyoteknolojisiopsiyonlarında lisansüstü eğitim vermektedir. Ayrıca zorunlu Biyogirişimcilik ders modülü bulunan ilk program olarak sanayinin ve sektörün ihtiyaç duyduğu girişimci mezunlar vermeyi hedeflemektedir.

 Kaynaklar

1. www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2018/press-release/
2. Brannigan JA and Wilkinson AJ (2002).  Protein engineering 20 years on.  Nature Rev Mol Cell Biol 3: 964 – 970.
3. Brown KV (2018).  Silicon valley wants to disrupt biology.  Bloomberg, Nov 20 (https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-11-20/biology-is-silicon-valley-s-next-big-thing ).
4. Preparing for Future Products of Biotechnology.  National Academy of Sciences, Engineering and Medicine; Division on Earth and Life Studies; Board on Chemical Sciences and Technology; Board on Agriculture and Natural Resources; Board on Life Sciences; Committee on Future Biotechnology Products and Opportunities to Enhance Capabilities of the Biotechnology Regulatory System.  Washington DC: National Academies Press (US); 2017 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK442203/)
5. Swarup Verma A, Agrahari S, Rastogi S, Singh A (2011).  Biotechnology in the realm of history.  J Pharm Bioallied Sci 3(3): 321 – 323.
6. Cameron DE, Bashor CJ, Collins JJ (2014).  A brief history of synthetic biology.  Nature Rev Microbiol 12: 381
7. ISAAA Brief 53-2017.  Global Statu of Commercialized Biotech/GM Crops: 2017.  Biotech Crop Adoption Leads to Greater Sustainability and Socioeconomic Opportunities for Global Farmers and Citizens.
8. Buesco YF and Tangney M (2017).  Synthetic biology in the driving seat of the bioeconomy.  Trends in Biotech 35(5): 373 – 378.
9. www.uq.edu.au/news/article/2018/09/new-synthetic-biology-initiative-boost-bio-economy
10. Carus M, Dammer L (2018).  The “Circular Bioeconomy” – concepts, opportunities and limitations.  Nova paper #9 on bio-based economy 2018-01 (https://ec.europa.eu/knowledge4policy/publication/circular-bioeconomy-concepts-opportunities-limitations_en ).