Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Modern dünyamızdaki farklılık, bugünkü peynir üretiminin çoğunun, mikrobik kimozin adı verilen bir biyo-mühendislik ürünü olan bir enzim versiyonunun kullanılmasından ötürüdür. Kimozin, doğal gen dizisinin yararlı bakterilere klonlamak suretiyle üretilir.

1971-1973 yıllarında yeni bir teknoloji yürürlüğe girdi ve daha sonra bilimsel bir dönüm noktası haline geldi. Bugüne kadar birçok biyoteknolojik işlemin temelini oluşturan, genetik mühendisliği olarak da bilinen rekombinant DNA teknolojisi doğdu. Biyoteknoloji devrimi, rekombinant DNA (rDNA) teknolojilerinin (genetik, protein ve metabolik mühendislik) geliştirilmesiyle, doğal olarak üretilmeyen hücrelerden geniş bir yelpazede peptit, protein ve biyokimyasal üretilmesini sağladı. Şu an yaklaşık 25 yaşında olan bu teknoloji, 21. yüzyılda geliştirilen en önemli teknolojilerden biri haline geliyor. Farmasötik ürünler ve endüstriyel enzimler, dünya pazarında rDNA ile yapılan ilk biyoteknoloji ürünlerindendir. 

Biyokatalizörler, monoklonal antikor teknolojisi, aşı teknolojisi, metabolik mühendislik ve sadece yakın zamanda özellikle dünyayı kasıp kavuran gen terapisi (CRISPR vs.) gibi rekombinant DNA teknolojileri,  ilaç endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan temel biyoteknolojik süreçler haline geldi. Genetik mühendisliğinin araçlarının ve biyoteknolojinin ilaç endüstrisi üzerinde büyük bir etkisi oldu. Yeni dünya düzeninde Endüstri 4.0’ı takip edebilen girişimci şirketler milyar Dolar’larca olan büyük bir pazarın (Biyoendüstri) hakimi oldular. 

TOP 10 Şirket

• Vericel Corporation

• Abbott Laboratories

• Abeona Therapeutics Inc

• Accredo Health Group Inc

• Insmed Inc

• Affymetrix Inc

• Akorn Inc

• Omni Nutraceuticals Inc

• Albany Molecular Research Inc

• Alcon Inc

Rekombinant DNA teknolojisinin bu kısa zamandaki büyük başarısı, biyolojik özelliklerin mikrobiyal sistemlerde moleküler, genetik ve mekanizma düzeyinde açıklığa kavuşturulmasına dayanır. İlk ticari başvuru; insan insülininin mikrobiyal üretimi. İnsülin, glikozun kan dolaşımından glikozu bir enerji kaynağı olarak kullanan hücrelere veya depolamada glikojene dönüştürebilen hücrelere emilimini kontrol eder. İnsülinin işlevi kandaki glikoz seviyesini düzenlemektir. 

Rekombinant DNA teknolojisiyle, E. coli bakterisinde insülin sentezi parçaları proinsülin şeklinde üretilmesi başarıldı. Proinsülin, zincir C ile bağlı A ve B zincirlerinden oluşur. E. coli bakterilerine klonlanmış proinsulin kodlayan gen de burada ifade edilir. Ortaya çıkan hormon saflaştırılır ve daha sonra C zinciri proteolitik olarak uzaklaştırıldıştan sonra İnsülin ilacı olarak kullanıma ve satışa hazır hale getirilebiliyor.

İkinci örnek, Activase®, Genentech Inc. tarafından üretilen bir ilaçtır. Bu ilaç miyokardiyal nekroz ve pulmoner emboli tedavisinde kullanılır ve inme semptomlarından sonra hastalara uygulanır. Activase ise kan damarlarında pıhtıları eritir. Activase, bir doku plazminojen aktivatörü (t-PA) olan ve rekombinant DNA teknolojisi ile global ölçekte üretilen bir alteplazdır. 

Sonuç olarak, organizmaların genomlarının ve proteomiklerin araştırılması ve normal olarak hücrede sentezlenen proteinlerin incelenmesi, yeni biyo-farmasötiklerin tasarımında temel oluşturan çok sayıda bilgiyi üretir ve biyoendüstri’de kullanımı için bize muazzam kapılar açar. Biyoteknoloji böylelikle öyle hızla genişleyen bir alandır ki, günümüzde tedavi edilemez görünen hastalıklardan muzdarip insanlar, artık CRISPR genom modifikasyonları teknolojisiyle tedavi edilebilir bir imkana kavuştu. Bu durum, daha önce zarar edecekler düşüncesiyle ilaç araştırma ödeneği açmayan şirketlerin bir anda genetik terapi çalışmalarına başlamasına sebep oldu. Ülkemizin rekombinant DNA teknolojisi ve biyoendüstri’de yapacağı destekler ve biyo-eşdeğer ürünlerin teşvikiyle bu alanda yerli rekombinant ilaç üretimimiz ve genetik tedaviler geliştirmemiz hiç uzak değil. 

Kaynak:

• Stryjewska A.  Pharmacological reports. Biotechnology and genetik engineering in the new drug development. 2013

• Plunkett Research, Ltd. Biotechnology, Drugs & Genetics Industry Market Research