Gen düzenlemesi yapılmış mahsullerin transgeniklerden önemli bir farkı, içlerinde yabancı DNA içermemeleridir. Bu gerçek, transgenik seçeneklere (GDO’lar) kıyasla daha yüksek kabul ve daha basit düzenleyici onay ile sonuçlanmıştır.
Yazar: Dr. Sonali Mookerjee
‘GDO’ kelimesi birçok insanı huzursuz ve tedirgin etmektedir.
İlk genetiği değiştirilmiş organizma (GDO) gıda ürünleri 1990’larda piyasaya sürüldü ve o zamandan beri tartışmalarla örtülü. GDO’ları eleştirenlerin karşı çıktığı ana konu, eleştirmenlerin tüketicide istenmeyen sonuçlar doğurabileceğine inandıkları “yabancı DNA “nın eklenmesidir. Sonuç olarak, GDO’lu ürünlerin ticarileştirilmesi önemli yasal zorluklarla (ve yüksek masraflarla) karşı karşıya kalmakta, bu da daha küçük kuruluşların GDO’lu ürünleri geliştirmesini ve ticarileştirmesini olanaksız hale getirmektedir.
Öte yandan, genetiği düzenlenmiş yeni ürünler de ortaya çıkmaktadır. Bunlar daha yeni bir genetik mühendisliği yöntemi kullanılarak geliştiriliyor ve düzenleyici kurumlar “geni düzenlenmiş” mahsulleri GDO’lu mahsuller olarak sınıflandırmıyor. Bu da genetiği değiştirilmiş ürünlerin nispeten daha kolay bir düzenleyici onay sürecine sahip olduğu ve potansiyel olarak tüketiciler tarafından daha geniş kabul gördüğü anlamına gelmektedir.
Açıktır ki, hem GDO’lar hem de genetiği değiştirilmiş ürünler genetik mühendisliğinin ürünleridir, ancak biri GDO iken diğeri değildir. Neden böyle bir durum söz konusu?
Farklılıklar DNA’yı nasıl değiştirdiklerindedir.
(Gen düzenlemenin tıp ve hayvan bilimlerinde çok sayıda uygulaması olmasına rağmen, bu makalede sadece bitkiler ve tarımsal gıda ürünlerindeki uygulamalarını tartışacağız).
Öncelikle, GDO ya da diğer adıyla Transgenik Nedir?
Transgenikler ya da Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar (GDO) 1990’larda dünyaya tanıtıldı. GDO kısaltması, bir veya daha fazla ‘yabancı’ DNA parçası içeren bir organizmayı ifade eder. Bu yabancı DNA aynı türün başka bir üyesinden ya da farklı bir türden olabilir.
Klasik bir örnek Bt mısırdır. Bacillus thuringiensis (Bt) toprakta doğal olarak yaşayan bir bakteridir. Belirli böcekler için toksik olan proteinler üreten genlere sahiptir. Bakteriden elde edilen bu toksinler daha sonra organik bir pestisit olarak ekinlere püskürtülür. Ancak, ekinlerin yüzeyine püskürtüldüklerinde, güneşin UV ışığının varlığında bozunurlar ve yağmurla yıkanırlar.
1990’larda, toksin proteinlerini kodlayan bakteri genlerini içeren GDO’lu bir mısır çeşidi geliştirildi. Bu GDO’lu mısır çeşidi yapraklarında Bt proteini üretmektedir. Tırtıllar bu yaprakları yediğinde, protein bağırsaklarına zarar veriyor ve ölüyorlar. Bu proteinler sezon boyunca bitki dokusunda üretildiğinden, mahsulün birden fazla kez ilaçlanmasına gerek kalmıyor.
Amerikan Bilim Adamları Federasyonu da dahil olmak üzere çok sayıda bilimsel kuruluş, bu toksinin tırtılları öldürmesine rağmen, “memeliler, balıklar veya kuşlar üzerinde bilinen bir etkisi olmadığını ve tüketiciler için güvenli göründüğünü” onaylamıştır.
Ancak GDO karşıtı kuruluşlar mısırdaki yabancı DNA’nın insanlarda olumsuz etkilere neden olabileceğini savunmaktadır. Sonuç olarak, yasal onay alma süreci uzun, karmaşık ve son derece pahalıdır. Sadece büyük tohum şirketleri tarafından geliştirilen seçilmiş büyük emtia ürünlerinin GDO çeşitleri ticarileştirilmiştir. Daha küçük şirketler veya araştırma enstitüleri böyle bir yatırımı göze alamazlar.
Bugüne kadar sadece 10 ürün türünün GDO’lu çeşitleri ticari olarak (bazı ülkelerde) yetiştirilmektedir: mısır, soya fasulyesi, şeker pancarı, patates, yaz kabağı, papaya, elma, kanola, pamuk ve yonca. Mısır ve soya fasulyesi ürünlerinin çok çeşitli gıda ürünlerinde bulunduğu göz önüne alındığında, GDO’lar özellikle batı ülkelerinde gıda arzının büyük bir kısmında yer almaktadır.
Gen Düzenleme Nedir?
Gen düzenleme (genom düzenleme veya CRISPR olarak da bilinir) genetik mühendisliğindeki en son gelişmedir. CRISPR yoluyla gen düzenleme, bir genin DNA dizisini düzeltmemizi, silmemizi, eklememizi veya değiştirmemizi sağlayan bir teknolojidir. GDO’lardan daha hızlı, daha çabuk ve çok daha spesifiktir.
Bununla birlikte, moleküler genetik tekniklerdeki ilerlemeler sayesinde artık bilim insanlarının erişimine açık olan genom dizisi ve gen işlevi hakkında kapsamlı bilgi gerektirmektedir.
İşte böyle çalışıyor.
Gen düzenleme, iki DNA ipliğini belirli bir yerde kesmek için makas gibi hareket eden oldukça spesifik enzimler kullanır.
DNA kesildikten sonra, hücrenin kendi onarım mekanizması bölgeyi onarmak için devreye girer, ancak onarım süreci kusurludur. Geni potansiyel olarak devre dışı bırakabilecek veya işlevini değiştirebilecek hatalar ortaya çıkarır. Bilim insanları daha sonra gen işlevindeki değişiklikleri belirlemek için hücreleri tararlar.
Gen düzenleme aynı zamanda yedek DNA olarak özelleştirilmiş diziler eklememize de olanak tanır. Bu özelleştirilmiş diziler, homolog rekombinasyon adı verilen bir süreçte hücrenin dahili mekanizması kullanılarak kesilen bölgeye dahil edilir.
CRISPR/Cas9
Gen düzenlemede kullanılan en yaygın araçlardan biri CRISPR/Cas9’dur.
CRISPR ‘kümelenmiş düzenli aralıklı kısa palindromik tekrarlar’ ve Cas9 ‘CRISPR ilişkili protein 9’ anlamına gelmektedir.
CRISPR sistemi iki bileşenden oluşur: belirli bir konumdaki hedef genin dizisiyle eşleşecek şekilde tasarlanmış özelleştirilmiş bir RNA ve Cas9 adı verilen bir enzim. Özelleştirilmiş RNA, DNA’nın eşleşen bölümünü bulduktan sonra ona bağlanır. Cas9 enzimi bu konumda her iki DNA zincirini de keser. Şimdi hücrenin onarım mekanizması bu kırılmayı onarmak için çalışmaya başlar ve bu işlem sırasında varyasyonlar (mutasyonlar) ortaya çıkarır. Araştırmacılar bu varyasyonları tarar ve gene istenen işlevi veren varyasyonu seçer.
ZFN (çinko parmaklı nükleazlar) ve TALEN’ler (transkripsiyon aktivatörü benzeri efektör nükleazlar) gibi başka araçlar da mevcuttur, ancak bunlar daha az sıklıkla kullanılmaktadır.
Gen düzenleme teknolojisi, bakteriler ve diğer tek hücreli organizmalar tarafından viral saldırılara karşı korunmak için kullanılan doğal bir sistemden türetilmiştir.
Örneğin, belirli bir bitki çeşidi bir patojene karşı duyarlıysa, bilim insanları önce bu duyarlılıktan hangi genin sorumlu olduğunu belirler. Daha sonra bu gen dizilimini patojene dirençli çeşitlerinkiyle karşılaştırırlar. Bu işlem sırasında, gen dizisinin, çeşidi duyarlı hale getiren ‘hatalara’ sahip bölgelerini belirleyebilirler. Bu gibi durumlarda, araştırmacılar bu hatayı ‘düzeltmek’ için gen düzenleme teknolojisini kullanabilirler.
Genetiği Düzenlenmiş Gıda Ürünleri Piyasada
Geni düzenlenmiş birkaç ürün halihazırda ticarileştirilmiştir.
2019 yılında, daha az doymuş yağ asidi üreten yüksek oleik asitli soya fasulyesi ABD’de satış için onaylandı. 2021’de Japonya, yüksek düzeyde GABA (sakinleştirici bir etki yaratan ve stresi azaltan bir nörotransmitter) üreten gen düzenlemesi yapılmış bir domatesi ticarileştirdi. 2023 yılında, keskin olmayan bir hardal yeşili çeşidi ABD’de ticarileştirildi. Yine bu yıl, Çin ilk gen düzenlemesi yapılmış ürününü onayladı: yüksek düzeyde oleik asit içeren bir soya fasulyesi çeşidi.
Gen Düzenlemesi Yapılan Mahsulleri GDO’lardan Farklı Kılan Nedir?
Hem gen düzenleme hem de Agrobacterium aracılı genetik mühendisliği, genetik yapısı değiştirilmiş organizmalarla sonuçlansa da, GDO ve transgenik terimleri (popüler dilde) ‘yabancı’ DNA’nın eklendiği daha eski teknolojiye atıfta bulunmak için kullanılmaktadır.
Bu yabancı DNA varlığı teknolojileri birbirinden ayırmaktadır. Gen düzenlemesi yapılmış ürünlerde bitkiye yabancı DNA eklenmez.
Bu da gen düzenlemesine en azından düzenlemeler söz konusu olduğunda bir avantaj sağlamaktadır. GDO’lara yöneltilen başlıca eleştirilerden biri, organizmaya yabancı bir DNA parçasının eklenmesidir ki bu da özellikle gıdalarımız söz konusu olduğunda bu yabancı DNA’nın güvenliği konusunda eleştirmenleri endişelendirmektedir.
Genetiği Değiştirilmiş Ürünler İçin Düzenleyici Onay
Gen düzenlemesi nispeten yeni bir teknoloji olduğundan, ülkeler hala bunun için düzenleyici bir çerçeve geliştirmektedir. Ancak şu ana kadar kaydedilen ilerlemeye bakıldığında, gen düzenlemesi yapılmış ürünler için yasal engellerin geleneksel GDO’lara göre daha az zorlayıcı olacağı görülmektedir
ABD’de geleneksel GDO’lar EPA, Çevre Koruma Ajansı (GDO’nun pestisit kullanımı üzerinde herhangi bir etkisi olup olmadığını belirlemek için), USDA, Birleşik Devletler Tarım Bakanlığı (GDO’nun yabani ot olma ve sağlıklı mahsulleri ele geçirme potansiyeline sahip olup olmadığını belirlemek için) ve FDA, Gıda ve İlaç İdaresi (GDO’nun orijinal mahsulle eşdeğer olup olmadığını ve alerjenlikle ilgili endişeler olup olmadığını belirlemek için) tarafından düzenlenmiştir.
Gen düzenlemesi yapılmış mahsuller ise geleneksel mahsuller gibi düzenlenmektedir. Bu, GDO’lar gibi ek düzenleyici süreçlerden geçmek zorunda olmadıkları ve ‘gen düzenlenmiş’ etiketine de ihtiyaç duymadıkları anlamına gelir.
Avrupa’da transgenik veya GDO’lu mahsulleri düzenleyen kanunlar çok katıdır. Avrupa’da yetiştirilen veya satılan tüm GDO’lu ürünlerin onaylanması gerekmektedir.
Bt mısır şimdiye kadar Avrupa’da onaylanmış tek GDO’lu üründür. Bt mısır 1998 yılında onaylanmış ve onay süresi dolmuştur. Onayın yenilenmesi için yapılan başvuru, GDO’lu ürünler için yapılan diğer 58 başvuru ile birlikte halen beklemededir. Avrupa’da birçok ülke (Almanya, Avusturya, Bulgaristan, Lüksemburg, Polonya, Macaristan, Yunanistan ve İtalya gibi) GDO’lu ürünlerin ekimini yasaklamıştır. Ancak bazı GDO’lu ürünler, çoğunlukla hayvan yemi olarak Avrupa’ya ithal edilmektedir.
GDO’lara yönelik katı düzenlemeler göz önüne alındığında, bilim insanları ve tohum şirketleri Avrupa’da genetiği değiştirilmiş ürünlere yönelik düzenleme çerçevesinin nasıl olacağı konusunda endişeliydi. Temmuz 2023’te Avrupa Birliği, genetiği değiştirilmiş ürünlerin geleneksel GDO’ların tabi olduğu kapsamlı düzenleyici süreçlerden geçmek zorunda olmayacağı kararını aldı.
Genetiği değiştirilmiş mahsulleri GDO’ların tabi olduğu katı yasal engellerden muaf tutan bir yasa tasarısı önerdiler.
Bu yasanın yürürlüğe girmesi halinde, hastalıklara karşı daha dirençli, daha kaliteli veya iklim koşullarına daha dayanıklı genetiği değiştirilmiş ürünler daha kısa sürede ve daha az masrafla ticarileştirilebilecek ve hem çiftçiler hem de tüketiciler bu teknolojiden faydalanabilecektir.
Mart 2023’te İngiltere, yasalarında genetiği değiştirilmiş ürünlerin ticari olarak geliştirilmesine izin verecek bir değişiklik yaptı. Mayıs 2023’te Çin, geni düzenlenmiş soya fasulyesinin ticarileştirilmesini onayladı. Hindistan’da genetiği değiştirilmiş ticari ürün bulunmamaktadır. Bununla birlikte, Mayıs 2022’de Hindistan Hükümeti, herhangi bir yabancı gen eklenmemiş gen düzenlemesi yapılmış mahsullerin transgenik mahsuller gibi düzenlenmeyeceğini ve ‘dışarıdan DNA eklenmemiş’ gen düzenlemesi yapılmış mahsullerin tarla denemelerine izin verileceğini duyurdu. 2019 yılında Avustralya, genetiği değiştirilmiş ürünlerin yabancı DNA içermedikleri takdirde GDO olarak sınıflandırılmayacağını ilan etmiştir. Afrika ülkelerinde genetiği değiştirilmiş ticari ürünler ve tanımlanmış düzenleyici süreçler bulunmamaktadır. Ancak Kenya ve Nijerya gen düzenlemesi yapılmış ürünlerin nasıl düzenleneceğini tartışmaktadır.
Görünüşe göre genetiği değiştirilmiş ürünler GDO’lara kıyasla daha az düzenleyici engelle karşılaşacak. Hükümetler ve düzenleyici kurumlar yeni teknolojileri benimseme yönünde bir adım attığında, bu durum tüketici güveninin ve kabulünün oluşmasına yardımcı olur. Tüketicilerin genetiği değiştirilmiş mahsulleri kabul edeceğini umabiliriz, böylece bu teknolojiyi mahsul çeşitlerimizi iklim değişikliği, yeni hastalık baskıları ve sürekli artan nüfusumuzu desteklemek için gıda üretimine yönelik daha fazla talep gibi yakın zorluklara uyarlamak için kullanabiliriz.
Dr. Sonali Mookerjee, Michigan Eyalet Üniversitesi’nden (ABD) doktora derecesine sahiptir. Küresel tohum endüstrisinde 7 yıllık deneyime sahip bir bilimsel araştırmacıdır. O günlerde yeni karpuz ve marul çeşitlerinin geliştirilmesi üzerinde çalışıyordu. Şimdi serbest bilim araştırmacısı, yazar ve editör.