Genetik Mühendisliği Çalışmaları ve Uygulamaları
Genetik mühendisliği ve Aşılar
Peptidlerin moleküler biyolojisi ve kimyasıyla ilgili olarak yakınlarda kaydedilen gelişmeler, yeni ufuklar açmış ve aşı üretimiyle ilgili yeni bir yaklaşımı gündeme getirmiştir.
Genler, çeşitli büyüklükteki DNA parçalarıdır; DNA, karakteristik segmenter alt-ünitelerin (nükleotidler) 4 komponentini birleştiren sıralanmalarla çift-sarmal şeklini almıştır. Nükleotidler adenin (A), timin (T), sitozin (C) ve guanin (G) olmak üzere 4 baz içerir; bu bazlar, genetik bilgiyi kodlarlar.
Bu bazlardan DNA molekülündeki düzeni, çoğu zaman bir protein olan gen ürününün yapılması için gerekli bilgiyi kodlar.
Gen teknolojisindeki deneyler, genom içerisinde bulunan ve klonlanacak olan DNA fragmanının izolasyonuyla başlar. Klonlama işlemi restriksiyon enzimlerinin (kromozomal DNA "endonükleazları") kullanıldığı enzimatik parçalanma ile başlar; daha sonra DNA parçaları, "ligaz" adı verilen diğer enzimlerle birleştirilerek, çoğalması için uygun bir vektöre ve çoğu zaman bir bakteri plasmidine yerleştirilecek hibrid ("melez") DNA molekülleri meydana getirir. Klonlama sayesinde çok miktarda viral DNA elde edilebilir
Değişiklik geçiren bakteri daha sonra aynı yöntemle üretilebilir ve böylece istenilen genden bol miktarda elde edilebilir.
Başlangıçtaki moleküler klonlama işlemiyle daha sonraki bazı manipülasyonlar; Bacillus subtilis, maya mantarları (Saccharomyces cerevisiae) ve çeşitli hayvan hücre kültürleri gibi ortamlarda gerçekleştirilerek gen ekspresyonu ve gen ürünün ekstraksiyonu sağlanır. Bu bakteriler, sanayideki mayalama sistemlerinde sonsuza kadar kullanılabilecek birer kültür ortamı olarak hizmet görür. Bu yöntem, geleneksel kimyasal sentezle veya ekstraksiyonla imal edilmesi zor olan moleküllerde özellikle değer taşır.
Seçilen antibiyotikler, vaccinia virüsü veya BCG gibi bir vektör kullanılarak bağışıklarma uygulanacak konağın organizması içerisinde doğrudan üretilir.
Farklı antijenler taşıyan şimerik "vaccinia" virüsleri meydana getirilerek laboratuvar hayvanlarında test edilmiştir ve nötralizan antikor yapımında kullanılmaktadır.
Bugünkü durumuyla genetik teknoloji, tıpta 4 uygulama alanına sahiptir:
-Tedavi amaçlı proteinlerin üretilmesi,
- Herediter hastalıkların teşhisi ve gösterilmesi,
- Virüs, bakteri veya parazit aşılarının yapılması; (bu aşılar öncelikle, bugün karşılarında çaresiz olduğumuz parazit hastalıkları gibi sağlık sorunlarına yönelik olarak hazırlanır.)
- Temel araştırmalar; (genom) yapısının ve kanserojenez mekanizmasının daha iyi anlaşılması için.)
Aşıların genetik mühendisliği aracılığıyla imal edilmesi, son derece saf aşıların elde edilmesi gibi bir üstünlüğe sahiptir. Bu aşıların fiyatı, geleneksel yoldan hazırlananlardan daha ucuzdur ve bunlar ayrıca, çok daha çabuk üretilebilir.
Hepatit B, poliomiyeiit, kuduz, sıtma ve bazı veteriner hastalıklarının aşıları günümüzde, genetik rekombinasyon kullanılarak üretilmeye çalışılmaktadır. Bunların büyük bölümü, henüz hayvan deneyleri veya insanlardaki ön-çalışmalar düzeyindedir. Maya mantarı (Saccharomyces cerevisiae)7579 veya memeli (Çin hamsteri över hücreleri: CHO) hücrelerinde genetik rekombinasyon yoluyla imal edilen hepatit B aşıları, bugün bile mevcuttur. CHO hücreleri, hücre kültür supernatantından saflaştırılma yoluyla elde edilmiştir ve hepatit B virüsünün S ve pre-S2 gen ürünlerini içeren partiküllerden meydana gelmiştir. Bol miktardaki PreS2 antijeni, nötralizan antikorların plazma aşılarına kıyasla daha çabuk meydana gelmesini sağlar ve anti-HBs cevabını güçlendirir.
