M.Tekelioğlu/Geleceğin Endüstrileri(2):

Genetik ya da insan makinesinin geleceği

Mehmet Tekelioğlu

İlk yazı Geleceğin Endüstrileri (1): Robotların dünyası adını taşıyordu. Bu yazıda genetik üzerinde duracağız.

Prof. Dr. Aziz Sancar, 2015 Nobel Kimya Ödülü'nü, hücrelerin hasar gören DNA'ları nasıl onardığını ve genetik bilgisini koruduğunu moleküler düzeyde haritalandıran araştırmaları sayesinde kazanmıştı. Tüm kanserler hasarlı DNA ile başladığı için kanser tedavisinde bu çok önemli bir adımdı.

Washington Üniversitesinde kanser üzerine çalışan Lukas Wartman iki defa yendiği lösemiye üçüncü kez yakalanır. Meslektaşları o güne kadar denenmemiş bir yola başvururlar en yakın arkadaşlarını kurtarmak için. Hastanın kanserli hücresinin DNA ve RNA dizilimini, deriden aldıkları sağlam hücrelerin DNA ve RNA dizilimleriyle karşılaştırır ve suçluyu bulurlar. Bunun için Üniversitedeki dizilim makinaları ve süper bilgisayarlar birkaç hafta çalışmak zorundadır. Bu dizilime genom sekanslaması adı da veriliyor.

Wartman’ın sonuçları gösterdi ki genlerden biri kanserin büyümesine yol açan FLT3 proteinini aşırı miktarda üretiyor. Kovid-19 virüsü için Uğur Şahin ve Özlem Türeci’nin sahibi olduğu Almanya’da kurulu Biontech ile aşı üreten Pfizer o günlerde FLT3’ü engelleyen Sutent adlı ilacı piyasaya çıkarmıştı. Aslında böbrek kanseri tedavisi için tasarlanan ilaç Lukas Wartman üzerinde lösemi kanseri tedavisinde kullanılacaktı ve bu ilk olacaktı. İlaç Wartman’a iyi geldi. Kemik iliği nakli yapıldı hastalığın nüksetmesini önlemek için ve Wartman sağlığına kavuştu. Kanser tedavisi birçok güçlükler içeriyor. Bunlardan biri de ilaçlar. Yukarda adı geçen Sutent adlı ilacın 50 mg’lık 14 kapsülünün Nisan 2021 fiyatı 11 bin lira.

Genetik çalışmaları bütün dünyada çok hızlı bir şekilde artıyor. Bu yazının temel bilgilerini aldığım Alec Ross’un Geleceğin Endüstrileri adlı kitabından öğreniyoruz ki genomik pazarın boyutu 2013 yılında 11 milyar dolar olarak tahmin edilmiş. Bunun hızlı bir şekilde artacağı da not olarak eklenmiş. Genomik çalışmalarının 2015’ler civarındaki durumunu e-ticaretin 1994 yılındaki durumuna benzetiyor bir Amerikalı bilim adamı. Oysa 1994’te e-ticaretin önde gelen firması Amazon henüz kurulmuştu ve Google’ın kurucuları daha öğrencilik dönemlerindeydi. Pazarın büyüyeceği kesin gibi.  Gen diziliminin maliyetinin azalacağını ve terabaytlar mertebesindeki big data yani büyük hacimli veri içinden bilgi çıkarma yeteneğinin artacağını da gözden uzak tutmamak gerekir. Buna rağmen büyüyecek Pazar.

Kanser tedavisinde en önemli hususlardan biri erken teşhistir. Sıvı biyopsisi gibi yeniliklere de imza atan kanser ve genomik uzmanı Bert Vogelstein genomik alanındaki yeni ürünlerin ve işlerin potansiyelini çok iyi anlatıyor. Sözü uzatmadan söylersek kişiye özel ilaç tasarımını öne çıkarıyor bu kanser Hocası. Bunun için de bir damla kana ihtiyacı olduğunu belirtiyor. Sıvı biyopsisinin geliştirilmesinde birlikte çalıştıkları arkadaşlarıyla bilimsel faaliyetin dışında hastalardan gelen dizilim taleplerini de karşılamak üzere bir şirket kuruyorlar. Bu şirketin diğer dizilim işi yapanlardan farkı geliştirdikleri bir bilgisayar programı. Bu programla tam olarak nerede proteinlerin mutasyona uğradıklarını çözümlüyorlar ve kanserin neden büyüdüğünü anlayabiliyorlar. Ayrıca birçok genle aynı anda uğraşmak gibi avantajlar da sağlıyor geliştirdikleri yöntemler. Burada önemli amaçlardan biri birçok yan etkisi ve uygulama zorlukları olan kemoterapi yerine kanserli hücreyi doğrudan hedefleyen ve değiştiren tedaviler geliştirmek.

Bu ekipten Luis Diaz şöyle açıklıyor hedeflerini: “Kansere giden yolları çok iyi anlayacağız, ayrıca kanseri tamamen ortadan kaldıracak, kişiye özel tasarlanmış ilaçlara sahip olacağımızı da umuyoruz. Asıl hedefimiz bu… Bu hedefe varmak yaklaşık 20 ila 30 -belki de daha az- yılımızı alacak.”

Bu amaçların gerçekleşmesi uzun vadeli milyar dolarlık bir girişimi gerektiriyor. Ancak küresel sistem bunun getirisini de hesaplıyor. Tüm kanser hastalarını kemoterapi ile tedavi etmenin yerine her bir hastanın genetiğini hedef alan ilaçlar geliştirmek öncelikle ar-ge faaliyetlerinin yoğunlaştırılmasını icap ettiriyor. Elbette bu noktaya doğru giderken hedeflerden biri de kişinin genetiğine hakim olarak hastalıklara karşı temayülünü ortaya çıkarmak, varsa böyle bir ihtimal en erken safhada tedbir almak. Yani kişi bir hastalık ile ilgili henüz hiçbir belirti vermeden tabloyu ortaya koymak. Gen dizilimiyle elde edilecek bilgiler buna imkân verecek gibi duruyor. Bunun yol açacağı sosyal endişeler, psikolojik etkiler işin ayrı bir veçhesi.

Psikiyatrik hastalıklar da genetik çalışmalarında önemli bir yer tutuyor. Yeni tip hayatın getirdiği pek çok faktör, yalnızlık, ilgi yoksunluğu, dert ortağı bulup içini dökememe gibi hususlar ve daha burada sayılması mümkün olmayan pek çok faktör depresif hastalıkların bütün toplumlarda yoğun bir şekilde görülmesine yol açtı. Bu satırları yazarken Candan Erçetin’n Kırık Kalpler Durağında adlı şarkısında şehir yalnızlıklarından, eteğindeki taşları dökeceklerden söz edişi geldi aklıma.

Psikiyatrik hastalıklarda kullanılan ilaçların tüketimi aşırı şekilde artıyor. Prozac adlı ilaç piyasaya çıktıktan sonra 2.5 milyon kez yazılmış reçeteye. Şimdiki çalışmalar psikiyatri alanıyla ilgili genleri kapsamlı bir şekilde haritalamaya yönelik. Bu konuda ilerlemeler de var. Yakın zamanlara kadar şizofreniye yol açan genler hakkında bir bilgi yokken genomik alanında yapılan çalışmalar bu sayıyı 100 civarına getirmiş. Şimdi ilaç dünyası bu rahatsızlıkların tedavisindeki büyük potansiyeli değerlendirmek için koşturuyor.

İntiharı önlemek mümkün mü? Bunun için kişiyi intihara sevk eden amilin tespiti gerekiyor. Amerikalı bilim insanları intihara teşebbüs eden ya da buna meyilli 2700 kişinin DNA yapısını inceliyorlar bu maksatla. İntihar girişiminde bulunan insanların beyinlerinde aşırı miktarda ortaya çıkan bir proteini üreten geni tespit ediyorlar sonunda. Anlaşılıyor ki intihar konusunda yapılan genetik araştırmalarla kişinin kendini öldürme isteğini biyolojik olarak azaltan bir tedavi geliştirmek mümkündür. Araştırmacılar kusurlu geni tespit ettiklerine göre artık sırada biyolojik yolla içinde çok fazla suçlu gen olan kromozom üzerinde çalışabilen ticari bir ürün geliştirmek var.

Genomik alanında kaygı veren taraflar var. Buna yukarda kısaca değinmiştik. Bu çalışmalar ilerledikçe “acaba bebek tasarımının yolu mu açılıyor” gibi garip sorular geliyor akla. Peki doğacak çocukların nelere eğilimli olacaklarını önceden bilmenin bir cazibesi var mı? Genomik dizilim insanların hangi risklere sahip olduğunu gösterecek. Bu dizilim mesela ‘senin kalb hastalığı riskin var’ diyecek. Bundan hoşlanır mıyız?

Peki bu dizilimlerin analiziyle beynin sırlarına ermek de söz konusu mu? Kişinin mesela yardımseverliğine dair bir işaret almak ihtimal dahilinde mi? Ya da alkol bağımlılığına dair bir hususu da söyleyecek mi bize? Bu ilerdeki bir ihtimalse ne yapmalı? Genetik testlerin yaygınlaşmasıyla birlikte hem kişiler hem hekimler açısından sorunlar ortaya çıkacağı kesin gibi. Bu sorunlarla nasıl baş edileceğini de çalışmak gerekiyor?

Sağlık alanında hele de genomik alanında elbette çok para var. Ama sağlıkla ilgili bilginin güvenilirliği öncelikler içinde birinci sırada değilse insan hayatına verilen değer de birinci sırada değil demektir.

Amerika’da 23andme adlı bir şirket var. Reklamını şöyle yapıyor: “Siz hücrelerin bir terkibisiniz. Bünyenizdeki hücrelerde 23 çift kromozom bulunur. Kromozomlarınız ise size hakkınızda çok şey söyleyebilecek DNA’lardan meydana gelmiştir. 23 çift kromozomun size neler söyleyebileceğini öğrenin.”

Bu şirket 99 dolar -internet sitesinde duyuruyorlar, bugünlerde kampanya var, 79 dolar- karşılığında basit tükürük testleriyle insanlara genetik yapıları hakkında birtakım bilgiler veriyor. Ancak buradaki tahliller Lukas Wartman’ınkine göre bir hayli basit. Yine de bazı yaygın hastalık risklerini tahminde iddialı.

Bu şirketi kuran Anne Wojcicki’nin annesi evinin garajını vaktiyle Google’ı kurmak için uğraşan iki doktora öğrencisine kiraya veriyor. Bunlardan biri olan Sergey Brin ile evleniyor Wojcicki. Bir taraftan Silikon Vadisinde hanedan olma yolunda ilerlerken diğer taraftan da 23andme adlı şirketi kuruyorlar 2006 yılında.

Sergey Brin Parkinson hastalığına meyilli imiş. Brin Parkinson’a yakalanma ihtimalini --diğer insanların genel ortalaması olan %1 risk ile karşılaştırıldığında-- %30 ila %75 arasında artıran genetik bir mutasyona sahip olduğunu 23andme’nin testleri sayesinde öğrenmiş.

Bu tür şirketlerin yaptığı testler her zaman sağlıklı sonuçlar vermiyor. Bazen iki test birbiriyle çelişiyor. Bu duruma kayıtsız kalmıyor Birleşik Devletler Gıda ve İlaç Dairesi. 2013 yılında düzenleyici kurumdan onay almadığı için testlerinin “sağlıkla ilgili genetik testler” olarak pazarlanmamasını istiyor 23andme’den. Ancak şirketin internet sitesinin bugünkü haline bakılacak olursa bu sorunun aşıldığı anlaşılıyor.

Bazı engellerle karşılaşsa da şirket 900.000 müşterisinin genlerini toplayarak değerli bir varlık geliştirmiş ve bu iş modeli ile hem ticari hem de bilimsel kazançlar sağlamanın yolunu açmış. Elde bu kadar veri olunca ilaç firmaları hemen harekete geçmiş. Genentech adlı bir şirket 23andme ile 60 milyon dolarlık bir anlaşma yapmış başlangıç olarak. İnsanlar soyları ile ilgili bilgi almak için 99 dolar ödemeye devam ettikleri müddetçe 23andme ilaç üreticilerine rahatlıkla satabileceği bir veri tabanı inşa etmeye devam edecektir.

Sergey Brin parkinsona olan yatkınlığını öğrendikten sonra hayat tarzını biraz değiştiriyor. Daha çok yeşil çay içiyor ve bedensel hareketlere daha çok zaman ayırıyor. Peki ama testler sonunda pahalı ilaçlar kullanmak durumunda kalan kimseler bu imkanları yoksa ne yapacaklar? Sosyal güvenlik birimleri bu ihtiyaçları karşılayacak mı yoksa hastalık belirtisi olmadan sigorta kapsamına giremezsin mi diyecek. Çaresizlik ve ümitsizlik girdabı yutmaya başlarsa insanları… Aklıma Nick Cassavetes’in yönettiği Denzel Washington’un harika canlandırdığı o güzel filmi geliyor: John Q. Zira genetik testler, Sergey’de olduğu gibi davranış değişikliği için ilham vereceğine zaten kendini güçsüz hisseden kimi insanların zamanla durumu kabullenerek sağlıksız yaşam biçimlerine neden olabilir.

Bu alanda başka çalışmalar da var. Hayvan genomları üzerindeki etütler hayvan dokularının modifiye edilerek insanlara nakledilme ihtimali üzerinde duruyor. Henüz proje aşamasında bu düşünce. Bu işleme xenotransplantasyon adı veriliyor. Bir başka alan genomik çalışmalarla insan ömrünün ne kadar uzatılabileceği… İlginç bir çalışma da soyu tükenmiş hayvanları DNA’larını kullanarak yeniden hayata döndürmek…

Alec Ross, Kitabında konuyu enine boyuna inceliyor ve şu önemli noktaya geliyor: “Yaşam bilimlerinde devrim niteliğinde ilerlemeler gerçekleştirmek için üç şey gereklidir; büyük bilim adamları, akademik araştırmalar için çokça ödenek ve akademik araştırmaları ticari ürünler haline getirmeye yardımcı olacak bir risk sermayesi pazarı.”

Bilim adamları konusunda Amerika şimdilik üstünlüğünü koruyor. Ayrıca gelişmekte olan ülkelerdeki parlak bilim adamlarına Amerika ve Avrupa çok büyük imkanlar sunuyor. Onun için Aziz Sancar’lar ve Uğur Şahin’ler, Özlem Türeci’ler Türkiye’de değil oralarda parlıyorlar. Bu yazı serisinin ilkinde vurguladığımız gibi sorun sadece maddi olanaklar da değil. Özgürlük, adalet, liyakat ve emeğin maddi ve manevi karşılığının alınacağına dair güven gibi hususlar da var. Konu sadece tıp ve fen bilimleri alanını ilgilendirmiyor. Her alanda var dışarda başarılı olmuş Türk bilim insanları. Halil İnalcık, Kemal Karpat, Şerif Mardin, Şükrü Hanioğlu, Daron Acemoğlu, Timur Kuran, Yusuf Altıntaş, Ali Erdemir, Gökhan Hotamışlıgil ve Cemal Kafadar ilk aklıma gelenlerden… Peki şimdi üniversitelerde yetişen parlak gençlerimizin gözü neden dışarda? Bu kanamayı durduramazsak kan kaybından gideriz.

Amerika bilimsel araştırmalara ayırdığı bütçe ve bilim adamlarına tanıdığı imkanlar bahsinde lider durumda olsa da sıkı takipte pek çok ülke var. Çin bu konuda azimli gözüküyor. Devasa milli gelirinin %2’sini ar-ge çalışmalarına ayıran Çin, genetik alanında da önemli adımlar atıyor. Çin Amerika'nın tamamından daha fazla dizilim makinesi ile artık dünyanın en büyük Genomik Araştırma Merkezi olma yolunda ilerliyor. Araştırmacılarından bazıları nihai hedef olarak Çin'deki hemen her çocuğun genetik dizilimini yapmayı tartışmaya başladı bile.

Çin ekonomisinin 1998'den bu yana araştırma ve geliştirme alanındaki payı üç katına çıktı. Geçtiğimiz on yılda ABD'nin küresel araştırma ve geliştirme içindeki payı %30.7'den %30’a düşerken Çin'in küresel ar-ge’deki payı %2 den yüzde 14.5’e yükseldi. Devasa milli gelirinin yaklaşık %2 sini ar-ge'ye harcayan Çin şu anda Avrupa'ya istatistiksel olarak üstünlük sağlarken, ABD liderliğini korumak için mücadele ediyor

Türkiye milli gelirinin ancak %1’e yakın kısmını ar-ge’ye ayırıyor. AB ortalaması %2.2. Bir de bu rakamları milli gelire nispetle değil de mutlak rakamlar olarak göz önüne alırsak ne kadar çarpıcı olduğunu daha iyi görürüz. Buradaki grafik hangi ülkenin milli gelirden ar-ge’ye ne kadar ayırdığını gösteriyor.

Ruslar da genetik konusunda çalışıyor olmalı. Bu konuda çok bilgi yok ama Kovid-19 vesilesiyle Rusya Sağlık Bakanlığının açıklamasıyla öğreniyoruz ki Smorodintsev Grip Araştırmaları Enstitüsü’nden bilim insanları, bir ilk olarak Koronavirüs'ün genom dizilimini tamamen çözmeyi başarmışlar. Bu bilginin, virüse karşı aşı ve ilaç geliştirmede yardımcı olacağı da açıklamaya eklenmiş.

Ar-Ge faaliyetlerinin sonucu çeşitli şekillerde tezahür eder. Bunlardan biri bilimsel çalışmanın ticari ürüne dönüşmesi, bir diğeri bilimsel yayın sayısı. Maalesef yayın konusunda iyi durumda değiliz. Bu sıralamada gerilere düşmekten kurtulamıyoruz. Aşağıdaki grafiğin alındığı yazıda detaylar da var. Çin almış başını gidiyor. Aradaki fark her ülke için önemli olsa gerek. Sadece yayın sayısında değil teknoloji üretmede de...

Sözün özü şu: Genomik, yaşam süresini uzatan ve bugün yılda yüz binlerce insanı öldüren hastalıkları neredeyse ortadan kaldırarak trilyon dolarlık bir endüstri haline gelecektir.

Amerikalı bilim insanı Ray Kurzweil de geleceğimizi üç teknolojinin belirleyeceğini öngörüyor. Bunlardan birisi bu yazı serisinin ilkinin konusunu oluşturan robotlar. İkincisi bu yazıda ele aldığımız genetik. Üçüncüsü ise belki daha sonra ele alacağımız nanoteknoloji. Kurzweil’in genetik konusundaki öngörüsü şöyle: “Yaşamın temelindeki bilgi süreçlerini anladıkça, biyolojimizi hastalığı bertaraf edecek, insanın potansiyelini dramatik bir biçimde artıracak ve ömrü ciddi derecede uzatacak şekilde yeniden programlamayı öğreniyoruz.” Kurzweil’in kök hücre ile genetik ilişkisine dikkat çektiğini de ekleyelim.

Etrafınızdaki özel hastanelere dikkat ediyor musunuz? Sayıları aşırı şekilde artıyor. Burada verilen hizmetin kalitesi ve birim değeri ayrı konu. Denetim müesseseleri iyi çalışmadıkça buradaki hizmetin birim değerini yükseltmek galiba zor olacak. Denetimin iyi çalışması için de ille de liyakat…

Sağlığı yükselen bir endüstri olarak görmek içinize sinmiyor mu? Galiba bende de aynı kaygılar var…