Klonlama ve Transgenesis Prof.Dr.Sema Birler İ.Ü.Veteriner Fakültesi Dölerme ve Sun’i Tohumlama Anabilim Dalı

İlk Klonlanmış Canlı: “Dolly”

Klonlama Bir organizmanın genetik olarak aynılarını üretmek demektir. Aseksüel bir üreme şeklidir. Tek hücreli canlılar Bazı bitkiler, mantarlar Bazı böcekler Memelilerde doğal olarak meydana gelebilir (identik ikizlik, üçüzlük).

Klonlama Tipleri Teknikler Donor Hücre Tipi Moleküler Klonlama Reprodüktif Klonlama Terapötik Klonlama Donor Hücre Tipi Embriyonik Klonlama Somatik Klonlama

Tarihçe Wilhelm Roux, 1888, kurbağa Hans Dreisch, 1894, deniz kestanesi Hans Spemann, 1938, NT, semender Briggs ve King, 1952, ilk gerçek NT, kurbağa Steen Willadsen, 1984, koyun Steen Willadsen, 1986, inek, geç dönem Wilmut and Keith Campbell, 1995, farklılaşmış EC, koyun Wilmut ve ark., 1996, Dolly

Embriyonik hücreler

Somatik hücreler Meme Epitel Hücresi (Dolly) Kumulus Hücresi (Oyalı) Deri Hücresi (Efe) Kıkırdak Hücresi Olgun B ve T hücreleri (Fare) Olgun nöronlar (Fare) Prof.Dr.Rudolf Jaenisch Founding Member, Whitehead Institute, MIT

Hücre kültürü

Hayvanlarda Klonlama? Pet hayvanlar Hayvancılık Elit çiftlik hayvanları Soyu tehlikede hayvanlar Soyu tükenmiş hayvanlar Pet hayvanlar Medikal Terapötik klonlama Transgenesis Biyoürünler Ksenotransplantasyon

Hayvanlarda Klonlama? Pet hayvanlar Hayvancılık Elit çiftlik hayvanları Soyu tehlikede hayvanlar Soyu tükenmiş hayvanlar Pet hayvanlar Medikal Terapötik klonlama Transgenesis Biyoürünler Ksenotransplantasyon

ULUSAL BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK STRATEJİSİ VE EYLEM PLANI 2007 T. C ULUSAL BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK STRATEJİSİ VE EYLEM PLANI 2007 T.C. ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI Doğa Koruma ve Milli Parklar Genel Müdürlüğü, Doğa Koruma Dairesi Başkanlığı Türkiye’de kaydedilen 161 memeli türünden 37 alttür ve/veya varyete endemiktir. Bu türlerden 23’ü tehdit altında olup koruma altına alınmıştır. Türkiye’de doğal yayılış gösteren ceylan TM, alageyik (Cervus dama) ve yaban koyunu (Ovis orientalis) önemli türler arasında sayılabilir.

13

Hayvanlarda Klonlama? Pet hayvanlar Hayvancılık Elit çiftlik hayvanları Soyu tehlikede hayvanlar Soyu tükenmiş hayvanlar Pet hayvanlar Medikal Terapötik klonlama Transgenesis Biyoürünler Ksenotransplantasyon

Hayvanlarda Klonlama? Pet hayvanlar Hayvancılık Elit çiftlik hayvanları Soyu tehlikede hayvanlar Soyu tükenmiş hayvanlar Pet hayvanlar Medikal Terapötik klonlama Transgenesis Biyoürünler Ksenotransplantasyon

Terapötik klonlama http://humanbookoflife.blogspot.com http://biotechnology-genetic-humancells.blogspot.com

Hayvanlarda Klonlama? Pet hayvanlar Hayvancılık Elit çiftlik hayvanları Soyu tehlikede hayvanlar Soyu tükenmiş hayvanlar Pet hayvanlar Medikal Terapötik klonlama Transgenesis Biyoürünler Ksenotransplantasyon http://www2.jabsom.hawaii.edu/Grad_Physiol/Research_Yana.html

2008 Audubon Center for Research of Endangered Species Sema Birler et al (2013), Istanbul Univ. 2008 Gyeongsang National University Golding MC et al. (2006): PNAS, 103 (14): 5285-5290 (Goat) 20

Klonlama Aşamaları -1 Çalışmada kullanılacak malzeme ve ortamlar steril olarak hazırlanır Mezbahada kesilen koyunların yumurtalıkları 30-35 derecelik termos içinde laboratuvarımıza taşınır, yumurta hücreleri elde edilir ve olgunlaştırılır 22

23

24

25

26

Klonlama Aşamaları -2 Yumurta hücrelerindeki mevcut genetik materyal (1. kutup cismi ve metafaz set) bir mikropipet yardımıyla çıkartılır 27

Enükleasyon

Klonlama Aşamaları -3 Yumurta hücresinin perivitellin aralığına somatik hücre yerleştirilir 29

Klonlama Aşamaları -4 Yumurta hücresinin zarı ve somatik hücre zarının kaynaşması amacıyla, yumurta hücresi iki elektrod arasına yerleştirilir ve elektrik akımı uygulanır (Elektrofüzyon) 30

Electrofusion Rumiana Dimova & Karin A. Riske

Klonlama Aşamaları -5 Kimyasal aktivasyon İn vitro kültür (%5 02, %5 C02 ve %90 N2; 38.5oC ısıda 7 gün) 32

Klonlama Aşamaları -6 Kültür süresi sonunda transfer edilebilir aşamaya (blastosist) gelmiş olan embriyolar, hormonal olarak hazırlanmış taşıyıcı annelere transfer edilir ve doğumlar beklenir 33

Embriyo transfer 34

Somatik Klonlama - Özet Oosit elde etme ve olgunlaştırma Enükleasyon ve NT Füzyon, aktivasyon ve kültür

Problemler Düşük başarı oranı Sağlık problemleri Etik problemler İn vitro gelişme Gebelik Canlı yavru Sağlık problemleri Düşük sağkalım Büyük yavru sendromu (LOS) Erken yaşlanma Etik problemler

Embriyo – Bebek?

Görüşler…

GENEL KURUL, İNSAN KLONLAMA ÜZERİNE BİRLEŞMİŞ MİLLETLER BİLDİRGESİNİ 84-34-37 OYLA KABUL ETTİ (2005) insan onuru ve insan hayatının korunması ile uyumsuz olduğundan insan klonlamanın tüm biçimlerinin yasaklanması için Lehte:  Afghanistan, Albania, Andorra, Australia, Austria, Bahrain, Bangladesh, Belize, Benin, Bolivia, Bosnia and Herzegovina, Brunei Darussalam, Burundi, Chile, Comoros, Costa Rica, Côte d’Ivoire, Croatia, Democratic Republic of the Congo, Djibouti, Dominican Republic, Ecuador, El Salvador, Equatorial Guinea, Eritrea, Ethiopia, Georgia, Germany, Grenada, Guatemala, Guyana, Haiti, Honduras, Hungary, Iraq, Ireland, Italy, Kazakhstan, Kenya, Kuwait, Lesotho, Liberia, Liechtenstein, Madagascar, Malta, Marshall Islands, Mauritius, Mexico, Federated States of Micronesia, Monaco, Morocco, Nicaragua, Palau, Panama, Paraguay, Philippines, Poland, Portugal, Qatar, Rwanda, Saint Kitts and Nevis, Saint Lucia, Saint Vincent and the Grenadines, Samoa, San Marino, Sao Tome and Principe, Saudi Arabia, Sierra Leone, Slovakia, Slovenia, Solomon Islands, Sudan, Suriname, Switzerland, Tajikistan, The former Yugoslav Republic of Macedonia, Timor-Leste, Trinidad and Tobago, Uganda, United Arab Emirates, United Republic of Tanzania, United States, Uzbekistan, Zambia. Çekimser:  Algeria, Angola, Argentina, Azerbaijan, Bahamas, Barbados, Burkina Faso, Cameroon, Cape Verde, Colombia, Egypt, Indonesia, Iran, Israel, Jordan, Lebanon, Malaysia, Maldives, Mongolia, Myanmar, Namibia, Nepal, Oman, Pakistan, Republic of Moldova, Romania, Serbia and Montenegro, Somalia, South Africa, Sri Lanka, Syria, Tunisia, Turkey, Ukraine, Uruguay, Yemen, Zimbabwe. Aleyhte:  Belarus, Belgium, Brazil, Bulgaria, Cambodia, Canada, China, Cuba, Cyprus, Czech Republic, Democratic People’s Republic of Korea, Denmark, Estonia, Finland, France, Gabon, Iceland, India, Jamaica, Japan, Lao People’s Democratic Republic, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Netherlands, New Zealand, Norway, Republic of Korea, Singapore, Spain, Sweden, Thailand, Tonga, United Kingdom.

FDA (U.S.Gıda & İlaç Dairesi) Raporu 2001 yılında, hayvan klonlamanın sürülerin kalitesini artırmaya yardımcı olmak için ticari bir girişim haline gelebileceği ortaya çıktığında, FDA, hayvan üreticileri ve araştırmacılardan klon hayvanlar ya da onların yavrularını gıda kaynağı dışında tutmalarını talep etti. FDA daha sonra, hayvan sağlığı riski ve bu hayvanlardan elde edilen gıda güvenliğini inceleyerek yoğun bir değerlendirme yaptı. FDA nihai bir risk değerlendirmesine göre, inek, domuz ve keçi klonlar ve herhangi bir klon hayvanın yavrularından elde edilen et ve sütün her gün yediğimiz gıda kadar GÜVENLİ olduğu sonucuna varmıştır. http://www.fda.gov

FDA, Hayvan Klonlardan Elde Edilen Gıda Güvenliği Sorunlarını Belgeler Yıllar süren detaylı çalışma ve analizden sonra, Amerikan Gıda ve İlaç İdaresi, domuz, sığır ve keçi klonlar ve herhangi bir tür klonun yavrularından elde edilen et ve sütün, geleneksel olarak yetiştirilen hayvanlardan elde edilenler kadar güvenli olduğu sonucuna varmıştır. Koyun gibi diğer hayvan türleri için gıda güvenliği konusunda bir sonuca ulaşılacak yeterli bilgi yoktu. FDA ajansın düzenleyici yaklaşımını özetleyen, hayvan klonlama ile ilgili bir risk değerlendirmesi, bir risk yönetim planı ve sanayi için bir rehberlik yayınladı. Klonlar ıslah amaçlı kullanılacağı için, gıda tedariğine önemli sayıda girmeleri beklenmez. Bunun yerine, klonların normal üretilen yavruları, et ve süt üretimi için kullanılır. Ajans, sığır, domuz ve keçiden başka türlerin klonlarının (örneğin, koyun), gıda tedariğine katılmamasını tavsiye etmeye devam ediyor. Bir klon hayvan, bir donör hayvanın genetik kopyasıdır - farklı bir zamanda doğmuş ikizine benzer. Klonlama, DNA değiştirme, ekleme veya silme içeren genetik mühendisliği ile aynı değildir; klonlama, gen dizilerini değiştirmez. Klonlar maliyet ve sınırlı sayıları nedeniyle, klasik ıslah yöntemlerinden daha hızlı bir şekilde arzu edilen özellikler verilmiş elit damızlık hayvan daha sürüleri olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır. http://www.fda.gov

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlama yeni bir teknolojidir. Aslında, klonlama hiç de yeni değildir. Aslında bizler muz ve aşılı meyve şeklinde, her zaman bitki klonlardan meyva yiyoruz. Biz bitkileri yıllardır klonluyoruz, fakat buna "vejetatif üreme" diyoruz. Tohumdan bir muz üretmek yaklaşık 30 yıl sürer, meyvayı pazara sunma sürecini hızlandırmak için, çoğu muz, patates, elma, üzüm, armut ve şeftali klonlardan elde edilir. Bazı hayvanlar, denizyıldızı ve nispeten basit diğer deniz canlıları da dahil olmak üzere, vejetatif üreme ile kendilerini yeniden üretebilir. Amfibiler (kurbağa gibi), ilk kez 1950'li yıllarda klonlanmıştır. Ikiz memeliler doğal olarak ortaya çıkan klonlar olarak düşünülebilir ama laboratuvarda memeli klonları üretme nispeten yenidir. Hayvan embriyolarının hücreleri kullanarak, 1990'ların başından bu yana klonlar elde edilmiş, ancak 1996 yılında doğan koyun Dolly, yetişkin bir hayvan hücresinden klonlanan ilk hayvan olmuştur.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlar belirli bir hayvan DNA’sının diğer canlıya yerleştirilmesi ile elde edilir. Kesinlikle yanlış. Bilim kurgu kitapları ve filmlerine rağmen, klonlar, sadece diğer bir hayvan gibi doğarlar. Aradaki tek fark, klonlarda bir embriyo oluşturmak için gereken bir sperm ve yumurtaya gerek kalmamasıdır. Klon embriyolar donor hayvandan alınan bütün bir hücre veya hücre çekirdeğinin, çekirdeği çıkarılmış bir yumurta hücresine yerleştirilmesiyle yapılır. Bu embriyo, taşıyıcı bir annenin rahmi içine transfer edilir ve embriyo transferi ya da in vitro fertilizasyon ile elde edilen embriyolar gibi büyür.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlar ve klonların yavruları, ve her nesil daha zayıftır ve daha fazla sorunları vardır. Hayır, kesinlikle yanlış. Bir klon eşeyli üreme ile herhangi bir hayvan gibi yavru üretir. Bir çiftçi veya yetiştirici, klon hayvanları üretmek için, diğer çiftlik hayvanları için yaptıkları gibi, doğal çiftleşme ya da suni tohumlama veya in vitro fertilizasyon gibi başka bir yardımlı üreme teknolojisi kullanabilir. Yavrular klon değildir ve normal yolla üretilen diğer hayvanlarla aynıdır.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlar daima aynı görünürler. Gerekli değildir. Gerçekte, çoğu klonun deri rengi ve işaretlerinde ufak farklılıklar vardır. Ikiz buzağıları düşünürsek; Onlarda aynı genler var, ama biraz farklı görünebilirler. Bunun nedeni, bu genlerin ifadesi ile ilgili-bu gendeki bilgilerin gerçek hayvanda nasıl görüldüğü. Mesela, Holstein ineklerdeki noktaların deseni, ya da kulaklarının şekli farklı olabilir. İnsan tek yumurta ikizleri aynı genlere sahip, ancak bu genler her insanda farklı şekilde ifade edilir. Her insanda derideki lekeler ve parmak izi farklıdır.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlar aynı huydadır ve huyları klonlandıkları hayvana benzer. Huy kısmen genlere bağlıdır; çoğunlukla hayvanların yetiştirilmesine bağlıdır. Eski tartışma “doğa mı terbiye mi”. Yumuşak ve tatlı bir mizacı yüzünden atınızı klonlamak istediğiniz söyleyin. Atınız klonu rahat olsa da, aynı mizaç için orijinal at ile tam olarak aynı yaşam deneyimlerinin olması gerekirdi. Orijinal atınız gürültülü seslerden korkmuyor olabilir, çünkü deneyimleri yüksek sesin ona zarar vermeyeceğini öğretmiştir. Ama klon hayvanınızın yüksek sesler (örneğin, bir ağaç dalı, gürültülü bir gök gürültülü fırtınayla üzerine düşer ve ona acı verebilir) ile ilgili kötü bir deneyimi varsa, o gürültülü sesler ağrı ile ilişkilendirebilir ve onlardan korkuyor olabilir.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlar doğdukları zaman orijinal hayvanla aynı yaşta doğar ve uzun yaşamayabilir. Klonlar diğer yenidoğan hayvanlarla aynı şekilde doğar: bebek olarak. Gerçekten memelilerde yaşlanmaya ne neden olur bilinmiyor, ancak bilim adamlarının çoğu, bir saat gibi işlev gören telomer adı verilen, kromozomun bir parçasının sorumlu olduğuna inanıyor. Telomerler doğumda uzundur ve hayvan yaşlandıkça kısalmaktadır. Dolly (ünlü koyun klonu) donöründen çok daha genç olmasına rağmen, telomerlerinin donörü gibi kısa olduğu gösterildi. Diğer klonlar ile ilgili çalışmalar, klonlarda telomerin vücutta bazı dokularda daha kısa, diğer dokularda ise yaşa uygun olduğunu göstermiştir. Klonla yapılan diğer çalışmalar ise telomerin tüm dokularda yaşa uygun olduğunu göstermektedir. Farklı çalışmalarda bildirilen telomer uzunluklarına rağmen, çoğu klonun normal yaşlandığı ortaya konmuştur. İlk üretilen sığır klonlar sağlıklı, canlı ve Ocak 2008 itibariyle 10 yaşındadır.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlama ciddi şekile muzdarip hasarlı hayvanlara yol açar ve bu hayvanlar yaşamları boyunca sağlık problemleri ile karşılaşır. Domuz ve keçi klonların büyük çoğunluğu sağlıklı doğdu, normal büyüdü ve klon olmayan muadillerine göre sağlık sorunlarına daha duyarlı olmadı. Hayvancılıkta yardımlı üreme teknolojilerinin uygulandığı ilk günlerde, veteriner hekimler, bazı buzağı ve kuzu fetusların gebelik sırasında çok büyük büyüdüğünü ve bu yavruların ciddi doğum kusurları olduğunu fark etti. Bu anormallikler, "büyük yavrular sendromu" veya LOS olarak adlandırılır. Aynı anormallikler, buzağı ve kuzu klonlarda da görülmüş ve diğer yardımla üreme teknolojileri ile gözlenenden daha yüksek görünmesi nedeniyle, çok ilgi görmüştür. Bu sendrom, vücut dışında (in vitro faz sırasında) gerçekleşen süreçler ile ilgili gibi görünüyor. Üreticiler klonlama işlemini daha fazla anladıkça, buzağı ve kuzu klonlarda LOS görülme oranı azalmaktadır. Aynı şekilde sığırlarda in vitro fertilizasyon gibi teknolojiler süreç hakkında daha fazla şey öğrendikçe, LOS oranları düşmektedir. LOS domuz veya keçi klonlarda görülmemiştir. Çoğu klonlar diğer genç hayvanlar gibi güçlü ve sağlıklı olacak şekilde normal doğar. Doğumda anormallik gözlenen buzağı ve kuzu klonlar, yaşamın ilk birkaç ayı boyunca sağlık sorunları yaşamaya devam edebilir. Ama altı aylıktan sonra, aynı yaştaki geleneksel olarak yetiştirilen hayvanlardan görünüm ve kan ölçümleri ile ayırt edilemez.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: İnek klonlar sütlerinde insanlarda farmasötikleri üretir. Çoğu kişi bu durumu karıştırır. Burada bahsedilen sadece “klon”lardır. Bu hayvanlara yeni gen eklenmemiştir ve sütlerinde farmasötik (veya başka bir süt-dışı madde) üretemezler. Sadece geleneksel yolla üretilen muadilleri gibi davranırlar. Sütlerinde farmasötik üreten inekler genetik mühendislik ile üretilmiştir– Genomlarına yeni genler eklenmiştir. Genetik mühendislik ile üretilen bu hayvanlardan bazıları klonlama ile de üretilebilir, bu yüzden bazı kişiler bu durumları karıştırmaktadır. Yanlış bilgi: Klon bir tavuk kuluçkaya yatarsa, civcivler klon olur. Tavuklar yada diğer kanatlılar şu ana kadar klonlanmamıştır. Şimdiye kadar, fare, rat, tavşan, inek (ve soyu tehlikede olan gaur ve bantengler), domuz, koyun, keçi, geyik, at, katır, kedi ve köpek klonlanmıştır.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klon eti zaten gıda olarak tüketilmektedir. FDA klon üreticileri ve yetiştiricilerinden güvenlik değerlendirmelerini bitirene kadar, klonlardan elde edilen süt ve etin gönüllü olarak gıda ve yem kaynaklarının dışında tutulmasını istedi. Bilgilerimize göre üreticiler bunu gerçekleştirdi. Yıllarca süren detaylı çalışma ve analizden sonra, FDA, sığır, domuz ve keçi klonlardan ve tüm klonların yavrularından elde edilen et ve sütün, geleneksel olarak yetiştirilmiş hayvanlardan elde edilen gıda kadar güvenli olduğu sonucuna varmıştır. Klonların yakın zamanda büyük miktarda gıda tedariğine gireceğini sanmıyoruz, bu hayvanlar ıslah amaçlı kullanılacaktır. U.S. Tarım Dairesi (USDA) bu hayvanların ürünlerinin yıllarca tüketime gireceğine inanmamaktadır. Hayvan klonların yavrularının et ve süt ürünleri yıllarca kapalıdır. Sanayi, mevcut gönüllü moratoryuma göre sonraki adımları belirlediği için,USDA, düzgün ve düzenli bir pazar geçiş sağlamak için çabaları görüşmek üzere paydaşları bir araya toplayacaktır.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Klonlama çiftlik hayvanlarındaki hastalıkları tedavi edecektir. Klonlama direkt olarak çiftlik hayvanlarındaki hastalıkları tedavi etmez, fakat klonlama işlemi hasta, yaralı yada ölmüş değerli bir hayvandan sağlıklı bir kopya üretilmesini sağlayabilir. Ayrıca, klonlama hastalık dirençli bir hayvanı çoğaltmak ve hatta nesiller boyunca hastalık-dirençli bir sürü oluşturmak için bir yoldur.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Yanlış bilgi: Bilim adamları soyu tükenmiş türleri klonlama ile geri getirebilir. Teorik olarak mümkün olsa da, henüz gerçekleştirilememiştir. Bunu gerçekleştirmek için birçok teknik bariyer mevcuttur. İlk olarak, klonlamanın başarı şansı çok düşük olduğu için, soyu tükenmiş hayvanın yüzlerce hatta binlerce hücresine ihtiyaç vardır. Ayrıca, bu hücrelerin DNA’sının bozulmamış olması gereklidir ve bu türe çok, çok yakın bir türe ait yumurta hücresine ihtiyaç vardır. Daha sonra, gelişen embriyoyu normal bir ortama aktarmak gereklidir (Wooly mammoth için taşıyıcı anne olarak fil kullanılabilir, fakat dinazor için kullanılabilecek bir hayvan yoktur.) Daha sonra, taşıyıcı annenin embriyoyu “yabancı” olarak reddetmemesini ummanız gerekir. Yani mümkün olsa da, bu durumun yakın gelecekte gerçekleşmesi mümkün görünmemektedir.

Klonlama konusundaki yanlış bilgiler Soyu tükenmek üzere olan hayvanlar? Bu durum bazı sınırlı durumlarda gerçekleştirilmiştir. Bilim insanları çok küçük populasyonlardan koyun, nadir sığır türlerinin üyelerinden ve evcil sığır türlerine çok yakın olan gaur ve banteng’i klonlamıştır.

Sonuçlar Rep No. NT Transfer Edilen Embriyo (%) Taşıyıcı Sayısı Gebe Taşıyıcı (%) Fetüs Sayısı (%) Klon Kuzu Hormon USD Canlı Doğum (%) Sağlıklı 1 68 26 (38.2) 3 2 (66.7) - 2 64 32 (50.0) 4 2 (50.0) 1 (25.0) 1 (3.1) 41 11 (26.8) 1 (100.0) 4 (36.4) 1 (9.1) Toplam 173 69 (39.9) 8 5 (62.5) 2 (25.0) 5 (7.2) 2 (2.9)

İlk Gebelikler

Taşıyıcı Anneler

Türkiye’de Klonlama

Oyalı ve Zarife DPT (Proje No: 2003K120680), Tübitak (Proje No: 105O709) ve İ.Ü.Araştırma Fonu (Proje No: UDP-1643) tarafından desteklenmiştir.

Mikrosatellit Analizler Microsattelite Loci  Donor ovary Oyalı Zarife Recipient Z Recipient O DYMS1 181-195 181-181 ILSTST005 192-199 187-199 197-199 JMP29 131-131 124-129 133-133 JMP58 138-147 140-150 140-165 FCB20 97-106 95-101 108-114 FCB48 147-147 149-165 MAF65 125-135 129-135 127-131 MAF209 114-114 112-114 MCM140 184-186 180-184

10.12.2007

Oyalı... Anımsıyor musunuz bilmem? Neyi mi? 14 Şubat 2003’ü... Sevgililer Günü olarak değil... Dolly’nin öldüğü gün olarak... Dolly mi? O zaman Dolly’i size anımsatayım... *** ‘Gerçekleştiremediğim özlemlerimden biri de, derli toplu bir ‘Hayvanlar Ansiklopedisi’ alıp içine gömülmek... Doğadaki hayvanlar álemini derinlemesine tanımamak, iç organlarını bilmeyen bir canlının durumuna düşmek gibi geliyor bana... Bir an, hayvanlar áleminden yoksun bir dünya düşünün. Nasıl bir boşluk ortaya çıkardı? Böylesine büyük bir boşluğu dolduran o álemi daha yakından tanımayı savsaklamak, gerçekten çok can sıkıcı. Dolly’nin öldüğünü duyunca, bunları yeniden düşündüm. Çünkü koyunların ortalama yaşam süresini bilmiyordum. 5 Haziran 1996’da klonlanarak dünyaya gelen Dolly, 14 Şubat 2003 tarihinde ötenazi yapılarak öldürülmüştü. Yedi yıl yaşamıştı. Peki, bir koyunun ortalama ömrü ne kadardı? Dolly’nin yedi yıllık yaşamı inanılmaz serüvenlerle dolu. Biliyorsunuz, Dolly ‘dünyanın ilk kopya memelisi’ olarak tarihe geçti. Dolly’i İskoç Roslin Enstitüsü klonladı. Enstitü, Finn Dorset türü bir koyununun göğüs hücrelerinden türetti Dolly’i. Genetik kopyalama yöntemiyle doğurtulan ilk koyunun adının Dolly olmasının nedeni ise, iri göğüsleriydi. Yaratıcıları, bu iri göğüsleri görünce, ünlü Amerikalı country şarkıcısı Dolly Parton’a atfen kendisine Dolly adı verdi. Dolly’nin doğumu dünyayı fena sarsaladı. Hayvanı kopyalayan insan, insanı da kopyalayabilirdi. Hatta tüm engellere rağmen bunu yapacağını açıklayan bilim adamları da çıktı. Süre içinde, Dolly’ye olan ilgi bir arttı, bir azaldı. Ölüm haberinden kısa bir süre önce, Dolly’nin erken yaşlandığına yönelik haberler alındı. Sonra gene bir süre sessizlik oldu. Arkasından Dolly’ye ötenazi uygulandığı açıklandı. Çünkü Dolly kronik bir akciğer hastalığına tutulmuştu. Bir zaman iyileştirilmesi için çalışıldı. Sonunda bu hastalığın amansız olduğu anlaşıldı. İskoçya’daki enstitünün, veteriner onayıyla verdiği kararla öldürüldü. Yedi yıllık hikáye acı bir şekilde sona erdi. Dolly ölmezden iki gün önce, NASA-2001 yılında insansız olarak uzaya fırlatılan WMAP uydusundan gelen verilerden elde ettiği çarpıcı sonuçları açıkladı. Uydudan gelen veriler, ‘evrenin’ bebeklik hallerinin saptanmasına imkán veriyordu. Bugün evrenin 13.7 milyar yaşında olduğu anlaşılıyordu. Üstelik sonsuza kadar da genişlemeye devam edecekti. Bilim adamları bunun ne anlama geldiğini, kendi büyük heyecanlarını çok daha geniş kitleler ile paylaşabilmek için, sadeleştirerek anlatmaya çalışıyor. Princeton Üniversitesi’nden John Bahcall, olup biteni ‘Evrenin şu anda 50’li yaşlarda bir yetişkin olduğunu düşünün, WMAP sayesinde onun 12 saatlik bir bebekken nasıl göründüğünü anlamış olduk’ diyerek açıklıyor. İnsanoğlu, neredeyse on dört milyarlık bir geçmişin tüm evrelerini saptayan büyük bir atılımı daha gerçekleştiriyor. Masamın üzerindeki Dolly’nin şaşkın bakışlı fotoğrafının bir sürü yerden kesilmiş kupürleri bana öyle bakıyor... On dört milyar yıla yaklaşan bir evren macerasının çok daha genç bir uydusunun üzerinde, yedi yıllık bir yaşama sahip klonlanmış iri göğüslü Dolly... Dolly’nin ölümü belki tüm macerasını izlediğim için bana etkileyici geliyor. Bunun büyük bir bilimsel dönemeç olmasının bu etkide bir payı olduğunu sanmıyorum. Yoksa evrenin yaşını ve o yaşın her evresini çözen atılım da muhteşem, klonlama tekniğini hayata geçirmek de... Dolly öyle bakmaya devam ediyor... Koyunlar ne kadar yaşar diye merak etmiştim. Unutmadan söyleyeyim, on iki yıl yaşarlarmış.’ Tüm bunlar, benim için Dolly’e bir veda yazısıydı... Hiç de unutmadım... Bugün konuyu gündeme yeniden getirmeme gelince... Birkaç gün önce... Türkiye’nin ilk kopya koyunu doğdu... Adına da ‘Oyalı’ dendi... Oyalı’yı Dolly’nin biraz geç doğmuş bir ikizi olarak kabul ediyorum... İstanbul Üniversitesi bünyesinde 2005 yılından itibaren klonlama çalışmaları yapılmaktaydı... Devlet Planlama Teşkilatı ve TÜBİTAK destekli projeler kapsamında yer alan ‘’Kopya Koyun Projesi’’ sonuç verdi ve Oyalı dünyaya geldi... Kendisinin Dolly’den daha mutlu ve uzun ömürlü olmasını diliyorum... 25.11.2007

Yaklaşık 1 aylık

Büyüdüler...

Oyalı yaşıyor

Oyalı Gebe

Oyalı anne oldu (Bahar kuzu) 30.03.2011

Transgenik Canlı-Transgenesis Genomunda, kendi türünde bulunmayan bir gen dizisi taşıyan canlıdır. Transgenik canlı üretmek için yabancı bir gen transfer etme işlemi, transgenesis olarak adlandırılır. Transfer edilen gen, transgen olarak adlandırılır.

Tarihçe Stanley N. Cohen ve Herbert Boyer, 1972, E.coli (ilk GDO) Rudolf Jaenisch and Beatrice Mintz, 1974, fare (Simian virüs) Genentech, 1978, E.coli (insülin) Ralph Brinster,1982, fare (insan büyüme hormonu) Mario R. Capecchi, 1987, fare (ilk knock-out, homolog rekombinasyon) Roslin, 1990, koyun Tracy (insan alfa antitripsin) Hollanda, 1990, boğa Herman (laktoferrin) Roslin, 1997, koyun Polly ve Molly (insan Factor IX) Arjantin, 1997, inek Rosie (zenginleştirilmiş süt) Zhiyuan Gong, 1999 (2003 market), Glofish Cecil Forsberg, 2001 (2009 FDA onayı), Enviropig (fitaz: %75 daha az fosfor) Luke Alphey, 2010, infertil erkek sivrisinek Randy Lewis, 2010, örümcek keçi University of Wyoming

Transgenik Organizmalar Bakteriler Biyoürünler Endüstriyel ürünler subtilisin enzimleri Yağın parçalanması Hava ve suda bazı toksinlerin yok edilmesi Biofarmasötikler (insülin vb) Bitkiler Besin kalitesinin artırılması Zararlı direnci Hastalık direnci Herbisit direnci Hayvanlar

2008 Audubon Center for Research of Endangered Species Sema Birler et al (2013), Istanbul Univ. 2008 Gyeongsang National University Golding MC et al. (2006): PNAS, 103 (14): 5285-5290 (Goat) 84

Hayvanlarda Transgenezis Gen Fonksiyonu Hastalık Modelleri Aşılar & İlaçlar Hastalık Direnci Ürün Artışı Yeni Biyoürünler Ksenotransplantasyon http://www2.jabsom.hawaii.edu/Grad_Physiol/Research_Yana.html

Tepkiler

Metotlar Pronüklear enjeksiyon eKH enjeksiyonu (kimera) Klonlama Perivitellin enjeksiyon (retrovirüs) ICSI transgenezis Intrasitoplazmik enjeksiyon

J Clark & B Whitelaw: Nature Reviews Genetics 4, 825-833 (2003)

Pronüklear Enjeksiyon Nature Protocols 2, 1206 - 1215 (2007); www.research.uci.edu/tmf/dnaMicro.htm

Pronüklear Enjeksiyon (PNI)

J Clark & B Whitelaw: Nature Reviews Genetics 4, 825-833 (2003)

eKH Transferi research.uci.edu derc.ucsd.edu ncbi.nlm.nih.gov

J Clark & B Whitelaw: Nature Reviews Genetics 4, 825-833 (2003)

Klonlama Golding MC et al. (2006): PNAS, 103 (14): 5285-5290 (Goat)

Farmasötik Proteinler İnsan Hayvan Bitki Rekombinant

Rekombinant Proteinler İnsan büyüme hormonu (cücelik- 50 kadavradan 1 doz) İnsan Insulin (diyabet-inek ve domuz- allerji) Doku plasminogen aktivatörü (kalp krizi) Pıhtılaşma faktörü VIII ve IX (hemofili) İnsan AC surfaktanı (respiratory distress sendromu) Atrial natriuretic hormon (hypertension) Sığır büyüme hormonu (süt üretimini %10 artırır) Hepatit B aşısı Chlamydia, sıtma ve HIV aşıları http://faculty.clintoncc.suny.edu

Neden Transgenik Hayvan? Memeli hücre kültürü daha pahalı bir sistemdir. Maliyet ürünlerin fiyatlarına yansımaktadır. Transgenik hayvanlardan üretilen proteinler insan proteinlerine çok yakın formdadır. Transgenik hayvan sütünde daha fazla protein üretilebilir. Üretim işlemleri sırasında protein yapısı daha sabit kalır ve izolasyonu daha kolaydır. Avrupa’da ilk onay alan transgenik ilaç (Atryn) 2009 yılında 30 Milyon USD satışa ulaşmıştır.

Neden Transgenik Hayvan? Doğal bir genin rekombinant versiyonu ile meme bezlerinden sentezlendiği için, transgenik hayvanlardan elde edilen rekombinant proteinler doğal insan proteinleri ile aynı aminoasit dizilimine sahiptir. Süte salınan rekombinant proteinler memeli glikosilasyon özellikleri gösterir. Bunlar insan proteinlerinden farklı olsa da, transgenik hayvan sütüne salınan kompleks proteinler, doğal moleküle uygun katlanma ve biyolojik aktivite gösterirler. Dimond, P.F.: Innovations in Pharmaceutical Technology, 2000

Neden Süt? Bir rekombinant protein materyali olarak çok daha yüksek protein konsantrasyonuna sahiptir. Doku kültürü çökeltisine göre 10 ila 1000 kat daha fazla Aktif proteazlar içermez. Üretilen protein parçalanmaz. Protein konsantrasyonu yüksek olduğu için, purifikasyon işlemine girecek materyal ve ekipman ihtiyacı daha az olur. Tampon tuzlar, kromatografi sütunları ve kromatografik yakalama adımları önemli ölçüde azalır. Üretim boyunca sütteki protein konsantrasyonu sabit kalır. Hücre kültür biyoreaktörlerinde, proteini üreten hücrelerin büyüme ve durumlarına göre protein konsantrasyonu büyük ölçüde değişir. Dimond, P.F.: Innovations in Pharmaceutical Technology, 2000

Monoklonal Antikor Üretim Maliyeti (100 kg) CHO Hücreleri Transgenik Hayvan Üretim günü / yıl 200 (20 siklus) 300 (2 lt / keçi / gün) Gerekli reaktör kapasitesi 8,500 lt (artı tohum kültür) 35 keçi Birim ürün maliyeti 300 $ - 3,000 $ 105 $ Kapital giderler 20 - 50 milyon $ 2 - 5 milyon $ Dimond, P.F.: Innovations in Pharmaceutical Technology, 2000

100 kg monoklonal bir antikor üretimi için Çökeltisinde 1 g antikor / lt’de olmak üzere, 170.000 lt CHO hücre kültürü. 1 g antikor 300-3.000 dolar Litresinde 9 g protein olan bir transgenik keçinin 21.000 lt sütü. 1 g antikor 105 dolar Hücre kültürü temelli biyoreaktör fabrikası giderleri 50 milyon dolar hatta 200 milyon dolar Purifikasyon laboratuvarı kurulumu hariç tüm hayvan bakım giderleri de dahil 6 milyon dolar Dimond, P.F.: Innovations in Pharmaceutical Technology, 2000

Ayrıca, transgenik üretimi klinik denemeler yada market boyutlarına artırmak için yapılması gereken tek şey daha fazla hayvan üretmek ve sağmak olacaktır, yeni üretim fabrikaları için önemli ölçüde yatırım yapmak değil.

Transgen Teknolojisi İle İlaç Üretimi Transgenik hayvanların sütünden birçok ilaç üretilmiş ve halen ticari ürün olarak sunma çalışmaları devam etmektedir Bu teknoloji ile üretilen ilaçlardan ATryn’in 2006 yılına Avrupa İlaç Dairesi (EMEA) tarafından insanlarda kullanımı onaylanmıştır

Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi EK - 4: STRATEJİK TEKNOLOJİ YOL HARİTALARI

Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi EK - 4: STRATEJİK TEKNOLOJİ YOL HARİTALARI

Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi EK - 4: STRATEJİK TEKNOLOJİ YOL HARİTALARI

Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi Ulusal Bilim ve Teknoloji Politikaları 2003-2023 Strateji Belgesi EK - 4: STRATEJİK TEKNOLOJİ YOL HARİTALARI

T.C. Başbakanlık - Devlet Planlama Teşkilatı Dokuzuncu Kalkınma Planı (2007-2013) İlaç Sanayii Özel İhtisas Komisyonu Raporu Öncelikli Yapılması Gerekenler Modern farmasötik biyoteknoloji alanında yapılan Ar-Ge çalışmaları çok büyük maliyetleri de beraberinde getirmektedir. Amerika ve AB menşeli olan innavatör firmalar da bu giderleri karşılayabilmek için bu ürünleri maliyetinden çok daha fazla fiyatlarla diğer ülkelere satmaktadırlar. Arjantin, Litvanya, Brezilya, Hindistan, Çin, Meksika, Küba ve Kore gibi ülkeler biyoteknolojik ilaçların biobenzerlerini üretmektedir. Biyoteknolojik ilaçlardaki üretim global talebi karşılayamama noktasına gelmek üzeredir. Yerli ilaç sanayiinin vakit kaybetmeden biyojenerik/biyobenzer ilaçların üretimi için yatırımlara başlaması teşvik edilmeli ve bu çalışmalara yönelik fonlar ayrılmalıdır. Terapötik proteinlerin Türkiye’de yerli ilaç sanayii tarafından üretilmesi büyük bir döviz kaybını önleyecek ve bu sayede orijinal ürünler için sarf edilen dövizin büyük bir kısmı yurt içinde kalacaktır. Böylece Türkiye’nin büyük bir stratejik önem arz eden bu ürünlere olan dış bağımlılığı azalacaktır.

Çalışmalarımız - Klonlama

Çalışmalarımız - ICSI - Transgenesis

Çalışmalarımız – IVF sonrası ISI Moisyadi, S. et al (Yayınlanmamış sonuçlar)

Transgenik Tavşanlar

Transgenik Kuzu

Çimen

Basında Tavşanlarımız