Bilimsel gelişmeler son yüzyılda teknolojinin gelişmesiyle birlikte logaritmik olarak arttı. İnternet ve bilgisayarların gelişmesiyle son yirmi senede ortaya çıkan bilginin miktarı, son beş bin seneden daha fazladır. Sağlık bilimleri, gün geçtikçe daha önem kazanmaktadır. Tıp alanındaki bilimsel gelişmeleri, en yüksek ve kompleks derecede Biyoteknoloji bilimi temsil etmektedir. Biyoteknoloji, biyolojik sistemleri daha iyi ve verimli kullanmak için istediğimiz değişikliği yapabilecek araçları insanlığa sunmaktadır.

Ancak, Biyoteknoloji çok yüksek kalitede eğitilmiş insan kaynakları ve ileri araçlar gerektirmektedir. Covid-19 süreci ve mRNA aşılarının başarılı olması, Biyoteknolojinin nasıl devrimsel bir güce sahip olduğunu tekrar gösterdi. Biyoteknoloji, etik ve bilimsel yöntemleri gözeterek uygulandığında yaratıcı çözümler üretmeye devam edecektir.

Tıptan tarıma, 3D yazılabilir ilaçlardan basılabilir organlara, gıdadan ekolojiye kadar, insanın ve biyolojinin olduğu her yerde daha ileri ve daha verimli çözümler için Biyoteknoloji elimizdeki en güçlü araç olacaktır. Aşağıdaki makale özet olarak Biyoteknolojinin hangi yeteneklere sahip olduğunu ve hangi alanlarda çözüm potansiyeli taşıdığını göstermektedir.

Biyoteknoloji de tarım ve bilgisayar teknolojisi gibi dünyayı ciddi şekilde dönüştürecektir. [1]

Önümüzdeki 20 yıl boyunca, Biyoteknoloji’nin daha geniş bir yelpazedeki insan deneyimlerini dönüştürmesi bekleniyor. Yaşam bilimlerine yönelik daha multidisipliner, dijital ve veri açısından zengin bir yaklaşım, canlı maddenin anlaşılmasını ve tahmin edilebilir bir şekilde manipüle edilebilmesini hızlandırmaktadır; ancak piyasa, düzenleyici ve normatif koşullar ilerlemenin hızını ve odağını hafifletecektir. Biyoteknoloji muhtemelen insan varlığının birçok yönünü iyileştirecektir; ancak bu teknolojilerin peşinde koşmak ve olası uygulamaları da sosyal ve ekonomik aksaklıklar yaratabilir ve çok sayıda etik soruyu gündeme getirebilir. [2]

BİYOTEKNOLOJİNİN RENK KODU SINIFLANDIRMASI

Tıp, tarım, süt ürünleri, tekstil, gıda ve daha birçok sektör gibi çeşitli alanlardaki geniş uygulama alanı nedeniyle Biyoteknoloji bir renk kodu kullanılarak sınıflandırılabilir. 2012'de Biyoorganik Kimya Bölümü'nde Pawel Kafarski, Biyoteknolojiyi on farklı renk kodu kullanarak sınıflandırmıştır. Uygulama alanı bazında Biyoteknoloji’nin renk türleri Yeşil, Kırmızı, Beyaz, Altın, Gri, Mavi, Sarı, Menekşe, Kahverengi ve Koyu'dur. Burada Biyoteknoloji'nin renklerini ve onların uygulama alanları tablo olarak gösterilmiştir. [3]



BI·YOLOJI· BİLİMLERİNDEKİ GELİŞMELER İVME KAZANIYOR

Yüzyıllar boyunca, tarım, tıp ve üretimde yaşam süreçlerini kullanmamız ve manipüle etmemiz, Mendel genetiği, Germ Teorisi ve DNA gibi önemli keşiflerin getirdiği anlayıştaki sıçramalarla noktalanarak aşamalı olarak ilerledi. Bu sıçramalar, biyolojik sistemleri tespit etmek, görüntülemek ve manipüle etmek için yeni araçların ve algoritmaların geliştirilmesi ve kabul edilmesi olmadan gerçekleşemezdi.[2]

Önümüzdeki 20 yıl boyunca, yaşam bilimlerine yönelik daha multidisipliner ve veri-yoğun bir yaklaşım, canlı maddeyi anlama ve manipüle etme becerimizi değiştirecektir. Bilim insanları genetik talimatları giderek artan bir şekilde bir tür hesaplama kodu olarak ele almakta ve hızla ilerleyen hesaplama bilimi alanından yeni araçlar kullanmaktadır. Bu disiplinler bilişsel bilim, nanoteknoloji, fizik ve diğerleriyle birleşerek anlayışımızda yeni sıçramalara yol açıyor. Biyo-yakınsama (Bio-Convergence) olarak bilinen bu farklı teknolojilerin yaşam bilimlerine toplu olarak uygulanmasının, Biyoteknoloji tasarımı ve üretiminde keşif ve öngörülebilirliği hızlandırması beklenmektedir. Bu multidisipliner yaklaşım aşağıdakileri mümkün kılmıştır:

- Biyolojik sistemleri moleküler ölçeklerde görselleştirmek, ölçmek, tanımlamak ve manipüle etmek
- DNA, RNA ve amino asitlerdeki genetik talimatları, yararlı materyalleri veya organizmaları sentezlemek için yüksek hassasiyetle yazılabilen, düzenlenebilen ve yürütülebilen bir dil gibi ele almak
- Farklı özellikler üretmek üzere çevreyle nasıl etkileşime girdiğini ilişkilendirmek için, binlerce bireyden genom olarak adlandırılan genetik talimatları fiziksel, zihinsel ve sağlık özellikleriyle birlikte toplamak, dijital ortama aktarmak, depolamak ve analiz etmek
- Tıp, tarım ve üretimi desteklemek amacıyla biyolojik sistemleri algılamak veya uyarmak için biyoelektronik arayüzler gibi karmaşık biyolojik ve biyolojik olmayan süreçleri birleştirmek

BİYOTEKNOLOJİNIN GIDIŞATINI ŞEKILLENDIREN FAKTÖRLER

Ekonomik, sosyal ve politik faktörlerin Biyoteknoloji araştırmalarının hızını, odağını ve ürünlerin bulunabilirliğini etkilemesi muhtemeldir.

Artan Yatırım ve Azalan Maliyet

Bu ekonomik faktörler, gelecekteki Biyoteknolojik atılımlar ve uygulamalar için çok önemli olacaktır. 2019 yılında, yaşam bilimleri ve Biyoteknoloji alanındaki araştırma ve inovasyonun sağladığı tüm faaliyetler olarak tanımlanan küresel biyoekonomi, yaklaşık 5 trilyon dolar veya küresel GSYH'nin yaklaşık yüzde 6'sını oluşturuyordu. Yıllık yüzde 10-15'lik gelir artışı eğilimlerine dayanarak, dünya biyoekonomisi 2030 yılına kadar 20 trilyon doları aşabilir. Temel teknolojilerin maliyetindeki düşüş, Biyoteknoloji’nin daha geniş uygulamasını teşvik edebilir ve potansiyel olarak Biyoteknoloji Ar-Ge ve üretiminin yönlerini demokratikleştirerek, küresel erişilebilirliğini artırabilir.

Düzenleyici Kısıtlamalar

Bu tür kısıtlamalar Biyoteknoloji’nin finansmanını, üretimini veya kamuoyu tarafından kabulünü engelleyebilir veya azaltabilir. Yasaklar, kısıtlamalar veya standartların değiştirilmesi kazalara, istenmeyen sonuçlara veya kamuoyu baskısına yanıt olarak ortaya çıkabilir. Daha fazla kısıtlama, bu alana girmeyi tercih edenlerin sayısını azaltabilir, bu da personel için rekabetin artmasına ve uzman sıkıntısına yol açabilir.

Uluslararası Kabul

Uluslararası kabul Biyoteknoloji’nin finansmanını, üretimini ve kamuoyu tarafından kabulünü artırabilir. İmzalanan anlaşmalar veya sözleşmeler, gelecekteki pandemileri önleme ihtiyacının ortak kabulü veya dünya sahnesinde etkili sesler tarafından Biyoteknoloji savunuculuğu, bu da muhtemelen daha fazla insanı biyolojik bilimler alanında resmi eğitim almaya motive edecek bir gelişme olacaktır.

Büyük Ölçekli İşbirliği ve Ortak Çalışma

İster uluslararası toplum tarafından desteklensin, ister ticari veya tabandan gelen girişimlerden kaynaklansın, büyük ölçekli işbirliği Biyoteknoloji Ar-Ge'sini önemli ölçüde hızlandırabilir. Açık, normatif ve yasal olarak yönlendirilen işbirliğinin, teknolojilerin ve uzmanlığın yayılmasını ve erişilebilirliğini artırarak sağlık ve çevre sorunlarının çözümünü hızlandırmasını sağlayabilir. Bu gibi durumlarda atılımlar, muhtemelen mevcut politika ve yasaların sınırlarını aşacaktır.

Tüketici Talebindeki Değişiklikler

COVID-19 veya gıda kıtlığı gibi bir sağlık krizine yanıt olarak, tüketici talebi hızla Biyoteknoloji alternatifleri lehine değişebilir; tüketicinin daha ucuz, daha besleyici, çevreye daha az zarar veren ve hayvansız gıdalara olan ilgisi Biyoteknoloji türevi alternatifleri teşvik edecektir. Genetiği değiştirilmiş organizmaların (GDO) daha fazla kabul görmesi ve dolayısıyla daha yaygın hale gelerek bazı geleneksel tarımsal kaynakların yerini alması muhtemeldir. Et ve balık için kültürde yetiştirilen alternatiflerin de yaygınlaşması ve hayvancılık endüstrileri üzerinde benzer etkiler yaratması beklenmektedir.

Çevresel Değişime Verilen Tepkiler
Toprak, su kullanımı ve karbon emisyonlarıyla ilgili küresel norm ve politikalardaki değişiklikler karşısında, Biyoteknoloji yeterli üretimi sürdürmenin bir yolu olarak, önümüzdeki yıllarda artan bir ilgi ve destek görmesi muhtemeldir. Bazı çevresel değişiklikler, geleneksel gıda kaynaklarının yerel üretimini sürdürmenin en etkili yolunun genetiği değiştirilmiş yeni çözümler ile olabilir.

BI·YOTEKNOLOJI· UYGULAMALARI VE POTANSI·YEL SONUÇLARI
Önümüzdeki yirmi yıl boyunca, Biyoteknoloji’nin aşağıdaki sonuçlardan herhangi birini veya tümünü sağlayabileceğini tahmin ediyoruz. Bu uygulamalar sağlık ve yaşam koşullarının iyileştirilmesi için umut vaat etmektedir; ancak bunlara potansiyel toplumsal aksaklıklar, etik kaygılar veya güvenlik zorlukları eşlik etmektedir.


Dijital Sağlık Hizmetleri ve Hassas Tıp

Tıp uzmanları, tıbbi teşhis cihazları ve kişisel Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazları halihazırda giderek artan miktarda sağlık verisi toplamaktadır. Bu bilgiler diğer kişisel bilgilerle, dijital olarak kaydedilen davranışlarla ve siber göstergelerle birleştirilerek yeni hastalıkların tahminini ve tedavi sonuçlarını radikal bir şekilde iyileştirmektedir. Yine de bu veri birleşimi fiziksel ve dijital anonimliği aşındırabilir ve hükümetlerin, şirketlerin veya bireylerin biyo-imzalarına, değerlendirilen veya tahmin edilen sağlık durumlarına veya çıkarılan genetik özelliklerine dayanarak kişileri hedef almalarına veya onlara karşı ayrımcılık yapmalarına izin verebilir. Bazı ülkelerdeki düzenlemeler bu kabiliyetin sosyal eşitsizlik yaratma veya artırma potansiyelini sınırlarken, diğer ülkelerde "sosyal kredi" puanlarının oluşturulması gibi uygulamalar genetik kriterleri kolayca içerebilir.

Organların Biyo-basımı ve Diğer Bireyselleştirilmiş Tedaviler

Ismarlama tıbbi tedaviler olarak da bilinen, kişiye özel genetik temelli tıp ve hücresel mühendislik kullanan tedaviler, yüksek maliyetli de olsa bazı durumları tedavi etmek için halihazırda mevcuttur. Önümüzdeki 20 yıl içinde, dokuların basılması ve transplantasyona uygun insan organları üretmek için genetik olarak uyarlanmış hayvanların yaratılması da dahil olmak üzere, bu tekniklerin ele alabileceği koşul ve tedavi yelpazesinin büyümesi muhtemeldir. Bu tedaviler pahalı olsa da, diyabet gibi kronik hastalıklar için onlarca yıllık tedaviden daha az maliyetli olabilir. Bununla birlikte, tıpta bu daha özel yaklaşımlar önümüzdeki 20 yıl içinde, çoğu insanın erişimine açık olmayabilir ve en gelişmiş tekniklere erişimdeki eşitsizlik, sağlık hizmetlerine eşit erişimi kamuoyunda daha da sıkıntılı bir tartışma konusu haline getirebilir.

İnsan Özelliklerini ve Performansını Geliştirmek için Üreme Mühendisliği

Döllenmiş insan embriyolarının istenen genetik özelliklere göre taranmasını ve seçilmesini veya reddedilmesini sağlayan teknoloji artık mevcuttur ve bu embriyonik aşamalarda insan yaşamının genetik olarak değiştirilmesi giderek daha mümkün hale gelmektedir. Bu alandaki yakın vadeli uygulamalar muhtemelen olumsuz sağlık sonuçlarından kaçınmaya ve arzu edilen fiziksel özelliklerin seçimine odaklanacaktır. Bu prosedürlerin maliyeti düştükçe ve güvenilirliği arttıkça, giderek daha fazla sayıda insan ve toplum, çocuklarını korumak veya onlara avantaj sağlamak ya da tüm popülasyonların sağlık ve üretkenlik dinamiklerini değiştirmek için bir araç olarak özellik seçimine yönelebilir. 2030'dan önce, uygulamalar boy, göz veya saç rengi gibi daha iyi anlaşılmış kozmetik özellikler için seçim veya modifikasyonu içerebilir ve hatta tekniklerin güvenliğine olan güven arttıkça zeka veya kişilik gibi özellikleri de kapsayacak şekilde ilerleyebilir. Bu uygulamalar önemli kültürel ve ahlaki fay hatlarıyla kesişebilir ve muhtemelen küresel nüfusun geniş kesimleri için mevcut olmayacak veya muhtemelen diğerlerinde zorunlu hale getirilecek ve devletler içinde ve arasında eşitsizlik potansiyelini artıracaktır.

Ekolojik Mühendislik

Bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar bir çevreyi stabilize etmek, insan etkisini azaltmak veya üretkenliği artırmak için seçilebilir ve değiştirilebilir. Ekosistemler, daha az tatlı su tüketen, daha az ekilebilir arazi gerektiren veya verimsiz ortamlarda üretkenliği mümkün kılan yollarla gıda, malzeme ve hatta enerji üretimini mümkün kılacak şekilde tasarlanabilir (potansiyel olarak tükenmiş çiftlik alanlarından Mars yüzeyine kadar). Genetik modifikasyonlar halihazırda tuzlu su istilasının yaşandığı veya tarımın hiç mümkün olmadığı bölgelerde mahsul verimliliğini mümkün kılmaktadır.

Genetik modifikasyonun zararlı uygulamaları kesinlikle mümkündür; ancak Biyoteknoloji’nin bu uygulaması, ihtiyaçları karşılamak ve çatışmaları azaltmak için şimdiden büyük bir potansiyel sergilemiştir.



Bilgisayar-İnsan Arayüzleri

Makine ve insan yeteneklerinin birleşimi çeşitli şekillerde ve farklı entegrasyon seviyelerinde gerçekleşmektedir. Fiziksel, görsel, dokunsal ve işitsel duyuların eldivenler, gözlükler ve kulaklıklar aracılığıyla noninvaziv veya sanal olarak artırılması oyun, öğrenme ve tele-çalışma alanlarında yaygındır. Elektroensefalograflar ve başa takılan elektrik veya manyetik vericiler, beyin faaliyetlerinin uyarılması ve tespit edilmesi yoluyla benzer kullanımları mümkün kılmaktadır. Bu manipülasyon biçiminin algıyı, hafızayı ve dikkati marjinal olarak geliştirdiği gösterilmiştir. Beyin veya sinir dokusunu doğrudan beyne bağlayan invaziv nöral arayüzler ve bilgisayarlar nörolojik durumları düzeltmek için yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak beyin-bilgisayar etkileşiminin mevcut tüm biçimleri şimdilik çok düşük veri aktarım hızlarında gerçekleşmektedir.

Şu anda geliştirilmekte olan insan-makine ağları bu sınırlamaların üstesinden gelebilir, veri aktarım hızını radikal bir şekilde artırabilir, insan algısının ve bilişsel yeteneklerinin kapsamını ve derinliğini genişletebilir. Bu hibrid sistemlerin ilk kullanım alanları nörolojik durumların üstesinden gelmek için tıbbi tedaviler olsa da, tıbbi olmayan kullanım alanları da şimdiden araştırılmaktadır. Bu kullanımlar muhtemelen yeni sosyal etkileşim biçimlerini, eğlenceyi ve sistemleri zor sorunları çözmek veya pazar avantajı elde etmek için kullanabilen "güçlü kullanıcılara" rekabet avantajı sağlayan araçları içerecektir. İstenmeyen sonuçlar arasında siber saldırıların olumsuz sonuçlarında ve teknik olarak etkinleştirilmiş etki operasyonlarında sıçramalar yer alabilir. Gelişmiş arayüz "sahip olanlar" ve "olmayanlar" arasındaki uçurum büyüdükçe, yeni kültürel, sosyal ve iş gücü gerilimlerini körükleyebilir.

Malzeme ve Cihazların Biyo-üretimi

Biyoteknoloji’ye otomasyon ve veri odaklı süreçler giderek daha fazla dahil edilmekte ve 2040 yılına kadar araştırma ve üretim sonuçlarını radikal bir şekilde iyileştirmesi beklenmektedir. DNA ve diğer biyomoleküllerle otomatik moleküler montaj teknikleri, muhtemelen mühendislik ve tasarım yeteneklerini nano ölçekli uygulama alanına daha da itecek ve biyolojik ve dijital teknolojilerin yakınlaşmasını hızlandıracaktır. Kimyasal hammadde oluşturma, fermantasyon, enzimatik işleme ve ilaç üretimi gibi bazı mevcut endüstriyel süreçlerde otomasyon halihazırda rutin hale gelmiştir. Ayrıca sanayide ve tarımda kullanılan genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO'lar), genellikle etiketleme veya düzenleyici kısıtlamalarla da olsa, gıda olarak tüketilmektedir. Gelişmiş ülkelerin çoğu GDO'lu ürünlerin tanımlanmasını zorunlu kılan politikalar oluşturmuştur, ancak hepsi değil, bu da GDO'ları düzenleyen küresel politikaların hala gelişmekte olduğunu göstermektedir.

Genetik modifikasyon, daha az tatlı su veya toprakla üretim yapılmasını sağlayabileceği gibi, verimli ortamlarda üretimi artırabilir veya uyarlayabilir, geleneksel hidrokarbon girdi kaynaklarını atlayabilir, kimyasal gübre ve pestisitlere bağımlılığı azaltabilir veya daha az atmosferik sera gazı yaratan yeni üretim yollarını mümkün kılabilir. Örneğin, biyolojik olarak değiştirilmiş bitkiler veya mantarlar, insan tüketimi için hayvansal olmayan protein kaynakları olarak veya karbon-negatif yapısal malzemeler yetiştirmek için kullanılabilir. Bu tür uygulamaların, muhtemelen su, böcek ilacı veya karbon yoğun eski süreçleri devre dışı bırakacak yeni politikalara yanıt olarak çıkması muhtemeldir.

DNA Tabanlı Veri Depolama

Verileri kodlamak ve depolamak için DNA kullanımı teknik olarak zaten laboratuvarlarda gösteriliyor ve DNA veya benzer kimyasal polimerler muhtemelen önümüzdeki 20 yıl içinde arşiv amaçlı veri depolamak için kullanılacak. Mevcut teknolojilerin çoğundan daha büyük bir depolama kapasitesine sahip olan sentetik DNA, veri hacmi ve uzun ömürlülüğüne ve düşük güce önem veren uygulamalar için tercih edilen bir ortam haline gelebilir. Giderek daha fazla enstrümante edilen ve hiper-bağlantılı hale gelen bir dünyada, büyük miktarlarda verinin uzun, belki de belirsiz süreler boyunca depolanabilmesi, uzun vadeli sosyal izlemenin yeni biçimlerini mümkün kılabilir ve korumanın yanı sıra kontrol etmek için de kullanılabilecek yetenekler ortaya çıkarabilir.

Birçok Hastalığın Tedavisi veya Ortadan Kaldırılması

Hastalık vektörlerinin kontrolü ve yeni tıbbi tedaviler ile önleyici ilaçların geliştirilmesi de dahil olmak üzere bir dizi Biyoteknolojik ilerlemenin teşvikiyle önümüzdeki 20 yıl içinde en yaygın hastalıkların ortadan kaldırılması mümkün olabilir. Ancak bu süre zarfında bu teknolojilere küresel erişimin eşit olmaması nedeniyle gerçek dünyadaki uygulamanın teorik sağlık potansiyelini karşılaması pek olası değildir. Bunun yerine, muhtemelen hangi hastalıkların ortadan kaldırılmasına öncelik verileceği konusunda tartışmalar yaşanacak ve tedaviye erişimde, esas olarak piyasa güçleri tarafından yönlendirilen önemli değişkenlikler olacaktır.

Sıtma veya tüberküloz gibi bulaşıcı ve ölümcül hastalıklara yönelik küresel çabalar insan yaşamının kalitesi ve uzun ömürlülükte önemli iyileşmeler sağlayabilir. Bu gibi durumlarda, eşitsizlik ve çatışma birinci dereceden sonuçlar olarak daha az olası olacaktır, ancak yine de işgücündeki hızlı değişimlere veya daha kademeli demografik değişikliklere yanıt olarak ortaya çıkabilir. Örneğin, sıtmanın ortadan kaldırılması büyük acıları dindirecektir ancak zaman içinde yerel topluluklar istihdam edemeyecekleri genç nesillerle de karşı karşıya kalabilir.



Talep Üzerine İlaç Üretimi
Yeni tedavileri ve aşıları hızlı bir şekilde büyük ölçekte üretme becerisi, bir ülkenin veya bölgenin doğal veya yapay pandemilere başarılı bir şekilde yanıt verme becerisinde kritik bir faktör olabilir. COVID-19 salgını, tıbbi teknolojiye yapılan yatırımları artıran küresel bir şok yaratmıştır. Büyük ölçekli bir halk sağlığı krizi, teknolojiye erişimi olan ve olmayan gruplar arasında farklı sonuçlar doğurursa, bu tür yetenekler eşitsizliğe katkıda bulunabilir veya çatışmayı tetikleyebilir.

Yazının devamını pdf olararak görüntülemek için tıklayınız.