Moleküler biyoloji, canlı organizmaların yapısını, işlevini ve evrimini anlamak için moleküllerin yapısını, işlevini ve etkileşimlerini inceleyen bir bilim dalıdır. Temel ve ileri moleküler biyoloji yöntemleri, genomik ve proteomik analizler, moleküler biyolojinin temel araçlarıdır. Bu yöntemler, DNA, RNA ve proteinlerin yapısını, işlevini ve etkileşimlerini anlamak için kullanılır.

Temel Moleküler Biyoloji Yöntemleri

• DNA Ekstraksiyonu: DNA, hücrelerden veya dokulardan izole edilir. Bu işlem, çeşitli yöntemlerle yapılabilir. En yaygın yöntemlerden biri, fenol-kloroform ekstraksiyonudur.
• DNA Amplifikasyonu: DNA, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) kullanılarak çoğaltılır. PCR, DNA’nın belirli bir bölgesini milyonlarca kez çoğaltan bir yöntemdir.
• DNA Elektroforezi: DNA, elektroforez kullanılarak boyutlarına göre ayrılır. Elektroforez, DNA’nın elektrik akımı altında hareket etmesiyle yapılır.
• DNA Dizilemesi: DNA’nın nükleotid dizisi, DNA dizileme yöntemleri kullanılarak belirlenir. En yaygın DNA dizileme yöntemlerinden biri, Sanger dizilemesidir.
• RNA Ekstraksiyonu: RNA, hücrelerden veya dokulardan izole edilir. Bu işlem, çeşitli yöntemlerle yapılabilir. En yaygın yöntemlerden biri, Trizol ekstraksiyonudur.
• RNA Amplifikasyonu: RNA, ters transkriptaz PCR (RT-PCR) kullanılarak çoğaltılır. RT-PCR, RNA’nın önce DNA’ya dönüştürülmesi ve ardından DNA’nın PCR kullanılarak çoğaltılması işlemidir.
• RNA Elektroforezi: RNA, elektroforez kullanılarak boyutlarına göre ayrılır. Elektroforez, RNA’nın elektrik akımı altında hareket etmesiyle yapılır.
• RNA Dizilemesi: RNA’nın nükleotid dizisi, RNA dizileme yöntemleri kullanılarak belirlenir. En yaygın RNA dizileme yöntemlerinden biri, Illumina dizilemesidir.

İleri Moleküler Biyoloji Yöntemleri

• Genomik Analizler: Genomik analizler, bir organizmanın genomunun yapısını ve işlevini anlamak için kullanılan yöntemlerdir. Genomik analizler, DNA dizileme, DNA mikrodizi analizi ve RNA dizileme gibi yöntemlerle yapılır.
• Proteomik Analizler: Proteomik analizler, bir organizmanın proteomunun yapısını ve işlevini anlamak için kullanılan yöntemlerdir. Proteomik analizler, protein elektroforezi, kütle spektrometrisi ve protein dizileme gibi yöntemlerle yapılır.
• Metabolik Analizler: Metabolik analizler, bir organizmanın metabolizmasının yapısını ve işlevini anlamak için kullanılan yöntemlerdir. Metabolik analizler, gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi (GC-MS), sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi (LC-MS) ve nükleer manyetik rezonans (NMR) gibi yöntemlerle yapılır.
• Biyoinformatik Analizler: Biyoinformatik analizler, biyolojik verileri analiz etmek ve yorumlamak için kullanılan bilgisayar bilimi yöntemleridir. Biyoinformatik analizler, DNA dizisi analizi, RNA dizisi analizi, protein dizisi analizi ve metabolik veri analizi gibi alanlarda kullanılır.

Ne yiyeceğinize genlerinizin karar vermesine izin vermeli misiniz? Nutrigenomik alanı, ya da diğer adıyla Genetik Beslenme Bilimi işte bu konunun üzerine eğiliyor. Fakat ne yazık ki sinir bozucu bir şekilde, nutrigenomiğin iki yüzü var: Bir yönden yediğimiz yiyecekler ile vücudumuzdaki moleküller arasındaki etkileşimleri aydınlatmaya çalışan bir araştırma alanıyken; diğer yandan bu alan DNA ve kişiselleştirilmiş bakım konusundaki kamuoyu ilgisinden faydalanan ticari bir girişime dönüşmüş durumda. Peki bu kadar ilgiye gerçekten değer mi?

Her Şey, Her Yerde, Aynı Anda!

Genler, yiyeceklerden aldığımız besinleri nasıl işlediğimizi etkileyebilir. Ürün etiketlerinde “Fenilalanin içerir.” ifadesini görmüş olabilirsiniz. Fenilalanin, proteinlerin birçok yapı taşından biridir; ancak PKU (fenilketonüri) adı verilen bir hastalığı olan kişilerde, ilgili genin mutasyonu nedeniyle etkisiz bir enzim bulunur ve bu kişiler yiyeceklerden fenilalanin aldıklarında bu maddeyi işleyemezler. Fenilalanin vücutta birikir ve geri dönüşü olmayan zihinsel engellere yol açabilir. Bunu önlemek için, hastaların fenilalanin alımını sınırlayan özel bir diyete uymaları gerekir, işte bu nedenle yiyeceklerin üzerinde etiket uyarıları vardır.

PKU, laktoz intoleransı ve bir gendeki mutasyonların alkolün işlenmesini aksatmasından dolayı alkol tüketimi sonrası ciltte kızarma ve zehirlenmeye yol açması gibi durumlar, belirli mutasyonların yiyeceklerden aldığımız besinleri nasıl işlediğimizi etkileyebileceğini gösterir. Ancak nutrigenomik alanı bir veya iki mutasyonla ilgilenmez, tüm mutasyonlarla ilgilenir.

Nutrigenomik, moleküler biyolojide büyük veriye yönelen bir hareketin parçasıdır. Genomik, tüm genlerimizi ifade eden genomu inceler. Transkriptomik ise, genlerimiz ile ürettikleri proteinler arasında aracılık eden tüm RNA moleküllerini ifade eden transkriptomu inceler. Aynı şekilde proteom, metabolom, mikrobiyom ve epigenom gibi molekül setlerinin her biri ilgili “-omik” alanları tarafından incelenir.

Nutrigenomik alanı ise beslenme tarzımızın tüm genlerimizi, onların transkriptlerini ve ortaya çıkan proteinleri nasıl etkilediğini ve bahsi geçen moleküller arasındaki incelikli sürecin yiyip içtiklerimiz tarafından nasıl değiştirildiğini merak eder. Takdir edersiniz ki, bu oldukça zor bir iştir.

Nutrigenomik alanını, ya övgü dolu bir medya makalesi aracılığıyla ya da bir test kiti reklamı aracılığıyla duymuşsanız vaatlerine aşina olabilirsiniz: Diyet önerileri genellikle tek tiptir, peki diyet tavsiyeleri vücudunuzun moleküler düzeyde nasıl çalıştığına göre özelleştirilmiş olsaydı ne olurdu? Herkesin DNA’sını test ederek kişiselleştirilmiş diyet önerileri verirsek kronik hastalıkları önleyebilir ve sağlık bakım maliyetlerini azaltabilirdik, değil mi? Konuyla ilgili bir literatür incelemesi, nutrigenomik alanının geleceğin her derde deva çözümü olabileceğini bile söylüyor.

Ne yazık ki bu iyimser literatür genellikle Hipokrat’ı öne süren manipülasyonlarla doludur. Sizi ikna etmek için otoriteye başvuran bu makaleler genellikle tıbbın babası Hipokrat’a atfedilen yanlış alıntılarla başlar veya biter. Bu noktada çıkarmamız gereken genel geçer sonuçlardan biri, Hipokrat’a atfedilen alıntıların aslında ters giden bir durumun sinyallerini verebileceğidir.^[3] Bir sağlık sitesinde böyle bir alıntı görürseniz, en iyisi siteyi yavaşça terk etmek olacaktır. Bir araştırma kolu olarak nutrigenomik asil denebilecek bir amaç taşır. Belirli yiyeceklerin vücudumuzdaki moleküler senfoniyi nasıl etkilediğini anlamak, gelecekte doğrudan uygulanabilecek sağlık müdahalelerine alan sağlayabililr. Ancak bu müdahaleler zamanından önce uygulanmaktadır, çünkü görünen o ki nutrigenomik alanında çokça para kazanılabilir.

23andMe‘nin doğrudan tüketiciye yönelik genetik testlerine benzer şekilde, tükürük örneğiniz ve ödemenizin karşılığında, ne yemeniz ve nelerden kaçınmanız gerektiğine dair kişiselleştirilmiş öneriler satan kitleri her yerde görebilirsiniz. Test kitlerinin yanı sıra, belirli mutasyonlara sahip kişileri hedefleyen gıda ürünlerinin de geliştirilmesi mümkündür. Bir nutrigenomik şirketi size sadece test değil, aynı zamanda ilgili yemek kitlerini de satabilir. Doktorunuzun muayenehanesinde çölyak hastalığı için test yaptırdığınızı ve testiniz pozitif çıktığında doktorunuzun size düzenli olarak glütensiz gıda tedarik ettiğini hayal edin. İşte nutrigenomik alanındaki insanların işaret ettikleri gelecek de bu!

Literatürü incelerken, pek çok akademisyenin erken bulgularını doğrudan müşterilere veya bir tür sağlık profesyoneli aracılığıyla hizmet satabilecek bir şirkete dönüştürdüğünü görmek oldukça şaşırtıcı. Bu şekilde kamuoyuna ulaşmak ise oldukça kolay. Bu şirketlerin çoğu, bir gazeteciye ücretsiz bir test sunuyor ve gazeteci, sürecin ne kadar harika olduğuna ve şirketin önerilerine dayanarak diyetlerini nasıl değiştirdiklerine dair övgü dolu bir makale yazıyor. Gazetecinin yeni diyetlerinin zaman testine dayanıp dayanmadığını açıkladığı bir yıllık takip makalesini bulmak ise oldukça zor.

Ve bahsi geçen bu nutrigenomik şirketleri, testlerinin obezite ve kronik hastalıklar gibi tıbbi durumları önlemeye ve tedavi etmeye yardımcı olacağını söylüyorlar. Ne de olsa nutrigenomik alanının temel dayanaklarından biri bu: Gıda-gen etkileşimlerini hastalık yükünü azaltacak müdahalelere dönüştürmek.

Ancak web sitelerinin genellikle en altta bulunan kısmında, bunların hiçbirinin hastalığı teşhis, tedavi, iyileştirme veya önleme amacı taşımadığını belirten, okunması zor bir feragatnameyi gizleniyor. Daha cesur şirketlerden birine ait bir feragatnamede ise şöyle deniyor:

“Ne şirket ne de iştirakleri bu sitedeki bilgilerin doğru, güvenilir veya güncel olduğunu garanti etmez.”

Yani, nutrigenomik alanının kronik hastalıkları önlemeye yardımcı olacağı iddialarının oluşturduğu bütün o kuru gürültünün altında, tıpkı bir medyuma danışma durumunda gözlendiği gibi, yasal açıdan incelendiğinde bunun da sadece eğlence amaçlı olduğunu belirten bir fısıltı var.

Davranışsal Problemler

Nutrigenomik alanının şu anda sunduğu kişiselleştirme türü, örneğin belirli bir mutasyonun kafeini daha yavaş metabolize etmeye ve bu uyarıcının düzenli olarak tüketildiğinde daha yüksek kalp krizi riskiyle karşılaşmaya yol açtığı iddiasını içerir. Bir başka mutasyon ise yüksek proteinli bir diyetle yağ kaybedip kaybetmeyeceğinizi belirler. Ayrıca, genlerin vücutta vitamin ve minerallerin işlenmesini nasıl etkilediği ve bu varyasyonların günlük tüketim önerilerini nasıl değiştireceği konusu da ilgi çekicidir.

Ancak, ABD Hükümeti Muhasebe Ofisi (GAO) 2000’lerin ortalarında, yani nutrigenomik hizmetlerinin ilk günlerinde dört nutrigenomik şirketini gizlice test ettiğinde bu şirketlerin teşhis yetkileri olmadığından tıbbi teşhis koyma girişimlerinden kaçınmaları yönündeki çağrıya uymadıkları ve bunun yerine kanser ve diyabet gibi ciddi hastalıkların gelişimini “öngördüklerini” buldu. Oysa sağlık uzmanları, bu öngörülerin aslında analiz edilen genetik bilgilere dayanarak yapılamayacağını söylüyor. Aynı dönemlerde, yedi farklı şirket tarafından test edilen gen-diyet ilişkilerinin incelendiği bir çalışma, bu ilişkiler için yeterli kanıt bulunmadığı sonucuna vardı. O zamandan bu yana manzaranın önemli ölçüde değişmediği görülüyor.

Mevcut nutrigenomik uygulamalarında daha büyük bir sorun daha var ve bu da sağlığımız üzerinde yaratabileceği etkinin boyutu. Nutrigenomik kitleri tarafından test edilen gen-diyet bağlantılarının şu anda bir kişinin genel sağlığı üzerinde büyük bir etkisi olması pek olası değil.

Öte yandan, Kanadalıların sadece onda üçü her gün yeterince meyve ve sebze yiyor. Amerikalılar için bu sayı on kişide bir. Kanadalı yetişkinlerin sadece yarısı fiziksel aktivite önerilerine uyabiliyor. Kanadalı yetişkinlerin üç ila dörtte biri yeterince uyumuyor. Ve her on Kanadalıdan biri sigara içiyor. Bu istatistikleri iyileştirmekse birilerinin genlerini incelemeyi değil, iyi bilinen ve evrensel sağlık önerilerini benimsemeyi gerektiriyor.

Ve gerçek engel tam da burada yatıyor: Hem halk sağlığı önerileri hem de kişiselleştirilmiş beslenme alanlarında, bilgi nadiren davranışları değiştirebiliyor. 2017 yılında ABD Ulusal Akademileri tarafından düzenlenen bir nutrigenomik çalıştayında, kendi akademik çalışmasını bir girişime dönüştüren ve o dönemde 54 milyon dolar fon toplayan bir araştırmacı da nutrigenomik alanının “aslında kullanıcılarına veri ile güç kazandırmak” ile ilgili olduğunu iddia etmişti.

Peki, bu verilerle ne yapacağız? Çoğumuz için yiyecek sadece yakıt değildir; aynı zamanda bir sosyal aktivitedir. İnsanların ne yiyeceklerini seçerken kolaylık, görünüm, fiyat, tat ve sosyal etkileşim gibi faktörlere göre karar verdiklerini biliyoruz; sağlık ise genellikle bu sıralamada daha geride geliyor. Çalıştay sırasında bir beslenme bilimleri profesörü, uzmanların bile robot olmadığını kabul ettiğini belirtmiş. Beslenme uzmanlarıyla birlikte yemek yerken, neredeyse suçlu bir gülüşle “Bunu yememem gerektiğini biliyorum, ama gerçekten tadını seviyorum.” dediklerini duyduğunu söyledi.

Neticede, ne yapmamız gerektiğini bildiğimizde bile davranışlarımızı değiştirmek zordur. Diyet yaparken, insanlar genellikle ilk altı ayda kilolarının %10’unu kaybederler, ancak diyet yapanların üçte biri ila üçte ikisi sonraki yıllarda daha fazla kilo alır. Nutrigenomik alanının değerini tanıtmakla ilgilenen kişiler, müşterilere genetik bilgiler vermenin fark yarattığını savunacak olsa da 2016 yılında yapılan sistematik bir inceleme ve meta-analiz, bugüne kadar elde ettiğimiz potansiyel olarak taraflı verilerin kasvetli bir tablo çizdiğini gösteriyor.

Basitçe, genetik bilgiler iyi bir motivasyon kaynağı değil. Bunun sebeplerinden biri belki de Amerikalı yetişkinlerin sadece %12’sinin sağlık bilgilerini anlamak için yeterli birikime sahip olması.

“Ben” Kuşağı

Nutrigenomiğin ticarileştirilmesi, sağlığa karşı giderek daha kör ve benmerkezci bir bakış açısını beslemekte. Gelişmelerin yol açabileceği istenmeyen sonuçların önüne geçmemizi sağlayacak sağlıklı bir kaygının, yerini kişisel “ödüllere” götüren seçimlere bıraktığı söylenebilir. Ve bu tür bir bakış açısı, sağlıklı yaşam endüstrisinde olduğu gibi, sonuçlar vaatlerle uyuşmadığında geri tepebilir.

Ayrıca dikkati daha büyük sorunlardan başka yere yöneltme işlevi de görebilir. İnsanların sağlığını etkilemede önemli rol oynayan gıda güvenliği ve sosyoekonomik eşitsizliklerle ilgili ciddi sorunlarımız olduğu bilinmektedir. Bu sorunların çözümü bir kişinin genetik yapısının düzenli olarak kahve içmesi halinde kalp krizi riskine yol açıp açmadığına odaklanmaktan çok, halk sağlığı bakış açısını gerektirir.

2017 yılında gerçekleşen nutrigenomik çalıştayına Nestlé, Coca-Cola ve General Mills gibi şirketlerin üst düzey yöneticileri de katılmıştı. Muhtemelen bu şirketler, insanların genetiğine uygun gıda ürünlerinin geliştirilmesinden fayda sağlayacaklarını düşündüler. Ancak, 154 sayfalık özetini okuduğunuzda, bu çalıştayın biraz karışık geçmiş olabileceği izlenimini edinirsiniz. Mesela konuşmacılardan biri, hücrelerimizde bulunan güçlü enerji fabrikası mitokondrinin genetiği üzerine bir konuşma yapmış. Sunumu, qi olarak adlandırılan ve bilimsel olmayan bir yaşam gücü kavramına odaklanan Doğu tıbbının, muhtemelen mitokondri aracılığıyla çalışarak etkili olduğu şeklinde oldukça tuhaf bir iddia ile sona ermiş.

Dahası, bu tuhaf çalıştayın raporunun sonunda epidemiyolog Profesör Cecile Janssens’ten son derece net ve toplumsal farkındalık içeren bir alıntı bulunuyor:

Eminim ki buradan dışarı çıktığımda ve sokaktaki insanları gördüğümde kendime, ‘Tüm gün boyunca ne yaptım? Neden nutrigenomik alanında küçük bir fayda bulmaya çalışmak yerine onlar için daha büyük bir sorunu çözmeye çalışmadım?’ diye soracağım.

Özet

Bu yazıda anlattıklarımız, şöyle özetlenebilir:

• Nutrigenomik alanı; diyetimizin DNA, RNA ve proteinler gibi vücudumuzdaki molekülleri nasıl etkilediğini incelemekle ilgilenen hem aktif bir araştırma alanı hem de ticari bir hizmettir.
• 2000’lerin ortalarında yapılan testler ve o dönemdeki kanıtların incelenmesi, ticari nutrigenomik hizmetlerinin vaatlerinin sağlam bir bilimsel desteği olmadığını göstermiştir.
• Toplum sağlığını iyileştirmek istiyorsak daha etkili ve evrensel önerilerden faydalanabiliriz. Bunlar arasında daha fazla meyve ve sebze yemek, daha fazla egzersiz yapmak ve yeterince uyumak sayılabilir.