Kordon Kanı

Kordon kanı, multipotent kök hücreler içerir. Bunlar da gelişimini hematopoetik kısma kadar tamamlamış kök hücrelerdir. Bebeğin ileride karşılaşabileceği ve kemik iliği nakline ihtiyaç duyabileceği kan hastalıkları için kullanılabilinir. HLA (Human Leukocyte Antigen) uyumu gerektirmemesi açısından önemli bir HKH (Hematopoetik Kök Hücre) kaynağıdır. Ancak bir çok hematolojik hastalığın intrauterin dönemde gelişmeye başladığı düşünüldüğünde bebeğin kendine yapılan kordon kanı nakli başarılı olamayabilecektir. Bu yüzden saklanan kordon kanının bebek dışındaki kişilere faydalı olma olasılığı daha yüksektir. Noninvaziv şekilde toparlanma özelliği diğer bir avantajıdır. Erişkin hastalarda hücre sayısının azlığı (50 kg’a kadar yeterli) ve nakil sonrası uzamış engrafman zamanı kullanımını kısıtlamaktadır. Hücre sayısının arttırılmasına, KK’deki fetal immun parametrelerin ayıklanmasına yönelik çalışmalar sürmektedir. KK nakilleri akraba dışı ve aile içi olmak üzere genetik hastalıklar, konjenital immun yetmezlikler, hematolojik maligniteler ve kalıtsal metabolik hastalıkların tedavilerinde kullanılabilmektedir. Otolog (kordon sahibi) ve allojenik (yabancı) kullanımı mevcuttur. Yine de KK’ların kullanım oranı çok düşüktür. Bir bebeğin kendi kordon kanına ihtiyaç duyma ihtimali 1/2500-1/20000 arasında değişmektedir. Bu nedenle kişisel değil ortak kullanımın söz konusu olduğu bankalar önerilmektedir. KK bankası ile anlaşmalı toplama merkezlerinde anne ve donörün uygunluğu (enfeksiyon vb) değerlendirildikten sonra onam formu doldurulur ve doğum anında kan toplanarak uygun koşullarda bankaya gönderilir. 

Kordon

Plazma ve kırmızı kan hücreleri ayrıldıktan sonra dimetil sülfoksit ile kademeli dondurucu ve sıvı azot buharı içeren -180 0C’de saklanır. Başarılı bir nakil için CD34(+) hücre sayısının en az 140000/kg olması gerekmektedir. Buradaki önemli nokta KK’nın kök hücre içermesidir. Sadece kemikiliği, hematolojik hastalıklarda değil, onkolojik, endokrinolojik, kardiyovasküler, nörolojik hastalıklar için de kullanılabilir olmasıdır. Multiple skleroz, sebral palsi, otizm, kardiyomyopatilere yönelik olumlu çalışmalar mevcuttur. Ancak kordon kanındaki kök hücrelerin değişimini tamamlamış hematopoetik hücreler olduğu düşünüldüğünde, sinir sistemine ya da kardiyovasküler sisteme etkisi tartışmalıdır.Ülkemizde üç özel, üç kamusal olmak üzere 6 adet kordon kanı bankası mevcuttur. Bebeğinizin kordon kanını saklamalı mısınız? Sorusunun cevabı eğer saklarsanız çok yüksek oranda kullanmayacaksınızdır. Kordon kanı bankalarının kişisel değil ortak bir banka olması gerekmektedir. Çünkü genel olarak nakiller kişinin kendisine değil kişiden kişiye olmaktadır. Kordon kanının sahibinin kan hastalığı varsa kendi kordon kanı fayda etmeyebilir. Ancak yine de denenebilinir. Sağlıklı kişi kendi kordon kanına zaten ihtiyaç duymaz. Dolayısıyla saklanan kan başka kişilere fayda sağlayacaktır. Devletin denetiminde ücretsiz bir ortak banka ülke açısından mantıklı bir çözüm olacaktır. 

Preimplantasyon Genetik Tanı, PGT

Preimplantasyon genetik tanı (PGT), embriyo anne rahmine implante edilmeden önce embriyoya genetik testlerle tanı konulması işlemidir. PGT genellikle önceki çocuklarında genetik tanısı konulmuş bir hastalığı olan taşıyıcı anne babanın embriyolarına uygulanır. Bu taşıyıcılık bilinen kromozomal translokasyon taşıyıcılığı da olabilir. Diğer bir hastalık grubu ise tekrarlayan düşükleri olan, başarısız IVF denemeleri olan, akraba evliliği olan ailelerdir. Bu ailelere tanı amaçlı değil genellikle tarama amaçlı inceleme yapılır. Bu işleme preimplantasyon genetik tarama (PGS-preimplantation genetic screening) denir. PGS ve PGT arasındaki süreç farkı kullanılan genetik probların farklı olmasıdır. PGT öncesi mutlaka genetik danışma alınmalı risk oranları, kar zarar oranları aileye bildirilmelidir. Öncelikle Embriyodan incelenmek üzere biyopsi yapılır. Embriyoya ait hücre üç farklı yöntemle elde edilebilinir.

 1.Polar Cisim Biyopsi Yöntemi

Polar cisim, sadece anneye ait bilgi içerir. Paternal kaynaklı gen mutasyoları, mitoz nedenli anöploidiler, embriyo gelişiminin sonraki safhasında olası mayotik hatalar bu uygulamada gözden kaçar. Ancak maternal kaynaklı bir takım hataların saptanmasında kullanılabilinir.

Polar Cisim Biyopsisi

2.Blastomer Biyopsi Yöntemi

En az 6 blastomer içeren üçüncü gün embriyosundan hücre alınmasıdır. Zona pellucida’nın lazer ışını, mekanik ve kimyasal yöntemler ile bir açıklık oluşturulur. Günümüzde en sık kullanılan yöntemdir. 

Blastomer Biyopsisi

 3.Trofektoderm Biyopsi Yöntemi

Blastokist aşamasına ulaşan embriyolar morfolojik olarak farklılıklar gösterebilirler. Bu farklılık genetik bilgiyi temsil etmez. Kalite kriterlerine bakılmaksızın embriyolardan biyopsi alınması gerekmektedir. Blastokist evresinde embriyo 40-150 hücre içerir. Trofektoderm biyopsisi iç hücre kitlesine (ICM) dokunulmadan, sadece dış hücre (trofektoderm) tabakasından 8-10 trofektoderm hücresi alınarak yapılır. Bu yöntem elde edilen hücre sayısını arttırdığı için genetik analizde tanı koyma başarısını artırmaktadır. Beşinci ve altıncı gün blastokist aşamasındaki embriyonun tek katmanlı dış tabakasını saran epitel kaynaklı trofektoderm hücre biyopsiyle 8-10 hücre alınıp genetik analiz yapılacak laboratuvara teslim edilir.

Trofektoderm Biyopsisi

Maliyet açısından trofektoderm biyopsisi zaten kaybedilecek embriyoların bu evreye gelmemesi nedeniyle maliyeti düşürür. Ayrıca fazla hücre elde edildiğinden genetik tanı daha sağlıklı olur.

PGT, Kistik Fibrozis, Beta Talasemi gibi tek gen hastalıklarının tanısı için kullanılabilmektedir. Özelikle talasemi hastası çocuklar için hem sağlıklı hem de HLA uyumlu kardeş amaçlı PGT yapılabilmektedir.

Genetik Test

PGT sırasında embriyodan alınan hücreler günümüzde amaca yönelik NGS (Next Generation Sequencing) ve aCGH (Array comparative genomic hybridization) yöntemleriyle genetik açıdan incelenir. Bu yöntemlerin doğruluk oranları %99’a ulaşmaktadır. Sonuçlar değerlendirilirken sürece mutlaka bir tıbbi genetik uzmanı eşlik etmelidir. 

Embriyo Transferi

3-5. gün embriyo transferi yapılmaktadır. PGT uygulanıp, dondurulmuş olan embriyolar içerisinden sağlıklı embriyo çözülerek transfer edilir. Amaç en az travmayla hızlı bir şekilde embriyonun transferidir. Transfer sırasında kan, mukus ve uterin kasılmaların oluşmaması gerekir. Bunun için ultrason eşliğinde yumuşak katater tercih edilir.

Tüp Bebek, IVF, ICSI

     Tüp bebek tedavisi bir şekilde gebelik elde edilemeyen çiftlerin üreme hücrelerinin alınıp dış ortamda döllendirilerek anne rahmine yerleştirilmesi sonucu gebelik elde edilmesi işlemidir. 

      ICSI (intrasitoplazmatik sperm enjeksiyonu) ile ifade bu işlem bir çeşit invitro fertilizasyon (IVF) işlemidir. Bugün için IVF uygulamaları ile elde edilen canlı doğum oranı %30 oranındadır. Yani tüp bebek işleminin yaklaşık 1/3’ü başarıya ulaşmaktadır.

     Dünya Sağlık Örgütünün istattiklerine göre infertil çiftlerde %37 kadın, %8 erkek ve %35 hem erkek hem kadın faktörü, %5 bilinmeyen nedenler söz konusudur. ICSI’da canlı bir spermin oosit içene direkt injeksiyonu ile oosit fertilizasyonu sağlanmaktadır. Dolayısıyla sperm miktarı ve kalitesi düşük olgularda özellikle ICSI işlemi kullanılır ki sperm kaybedilmesin. 

     Başarı oranını en çok etkileyen faktör anne yaşıdır. ICSI ile oosit hasarı %10 dur yine de bu oran %30-%50 gibi oranlara da çıkabilmektedir. Bu oran oosit kalitesi ve hastaya ait faktörlerden de kaynaklanabilir. 

     Öncelikle çeşitli hormon ve yöntemlerle ovulasyon indüklenir. Ardından oositler toplanmaya başlanır. Transvaginal ultrason HCG uygulanmasından 34-36 saat sonra her bir follikül içine iğne sokulur ve folikül içeriği aspire edilir. Komplikasyonlarından en sık görüleni enfeksiyondur. Profilaktik antibiyotik kullanımıyla bu risk sıfıra yakına indirilir. Siklus başına 15 oosit ve daha fazla oosit elde edilen kadınlarda başarı oranı artmaktadır. Oositin başarıyla döllenmesi ve erken embriyonik gelişme için oositler nükleer ve sitoplazmik olgunlaşma açısından değerlendirilmelidir. Toplanan oositlerin %70-80 i nükleer olgunlaşmaya ulaşmış (metafaz II), kalanı ise metafaz 1’dedir. 

ICSI, Mikroenjeksiyon

     Mikroenjeksiyon işlemi öncesi oositlerin etrafındaki korona kümulus hücreleri temizlenir. Oositler polar cisimciğin (MII),  germinal vezikül (GV) varlığı açısından değerlendirilir. Toplanan oositler kültür ortamında spermatozoa ile karıştırılır. Erkek faktörü varsa tek sperm hücresi mikropipet yardımıyla oosit sitoplazması içerisine yerleştirilir. Erkek İnfertilitesi yoksa IVF yöntemi uygulanır. Yani oosit birçok spermle muamele edilerek döllenmenin kendiliğinden olması beklenir. 

   IVF/ICSI işleminden bir gün sonra oositler fertilizasyon açısından değerlendirilir. Oositin fertilizasyonu ICSI işleminden yaklaşık 17 saat sonra zigot içerisinde iki pronükleus tespiti ile doğrulanır. Fertilizasyondan sonra, embriyonun her bir hücresi 12-14 saatte bir bölünür ve böylece embriyo 72. saatte yaklaşık 8 hücreye (blastomer) ulaşır. Blastokist aşamasına oosit alımından yaklaşık 5 gün sonra ulaşılır. Bu zaman içinde transfer yapılmalıdır. Pronükleer fazdan blastokist aşamasına kadar herhangi bir zamanda embriyo transferi yapılabilinir. Özel durumlarda süreler genişletilebilinir. 3. Gün embriyo transferinin daha yüksek gebelik oranlarıyla ilişkili olduğu bulunmuştur. Embriyoların kalitesini belirlemede ve embriyo seçiminde kullanılan kriterler; pronükleus morfolojisi ve skoru, klivaj hız, blastomer sayısı, morfolojisi ve birbiriyle ilişkileri vb bir takım kriterlerdir. En kaliteli embriyo kriterlere göre seçilerek uterusa yerleştirilir. PGT

    Luteal fazda progesteron uygulamak yaygın kullanılan bir yöntemdir oral, vajinal ve intramüsküler yolla uygulanabililr. Ayrıca geç luteal vajinal kanamayı önlemek için östradiol vajinal progesteron ile birlikte verilmektedir.

Gen Tedavisi

              

 Gen terapisi, değişmiş (mutasyona uğramış) genlerin düzeltilmesi veya bölgeye özgü modifikasyonlar yoluyla gen iyileştirme kapasitesi olarak anlaşılmaktadır. Günümüzde gen terapisi hala araştırma araştırma düzeyindedir ve uygulaması hala deneyseldir. Resesif genetik hastalıklar (kistik fibroz, hemofili, kas distrofisi ve orak hücre anemisi), kanser gibi edinilmiş genetik hastalıklar ve AIDS gibi bazı viral enfeksiyonlar gen tedavisine aday hastalıklardır.
               En sık kullanılan tekniklerden biri, sağlıklı genin bir plazmid, viral olabilen bir vektöre yerleştirildiği rekombinant DNA teknolojisinden oluşur.  Birkaç tedavi protokolü başarılı olmasına rağmen, gen terapisi süreci karmaşıktır ve birçok tekniğin yeni gelişmelere ihtiyacı vardır. Öncelikle tedavi gerektiren spesifik vücut hücreleri tanımlanmalı ve bu hücreler erişilebilir olmalıdır. Gen kopyalarını hücrelere etkili bir şekilde dağıtmanın bir yolu bulunmalı ve hastalıklar ve bunların sıkı genetik özelliklerinin tam olarak anlaşılması gerekmektedir. 
Germline Gen Terapisi: Kök hücreler, örneğin sperm ve yumurta ile, entegre edilmiş fonksiyonel genlerin sokulmasıyla genom içine modifiye edilir. Değişiklikler kalıtsaldır ve sonraki nesillere geçer. Teorik olarak, bu yaklaşım genetik ve kalıtsal hastalıklarla mücadelede oldukça etkili olmalıdır. 
Somatik Hücrelerin Gen Terapisi: Terapötik genlerin bir hastanın somatik hücrelerine aktarılmasıdır. Herhangi bir değişiklik ve herhangi bir etki sadece bu hasta ile sınırlıdır ve gelecek nesiller tarafından miras alınmaz.

               Gen terapisinde, belirli bir hastalığa neden olan anormal bir genin yerini almak için genom içine vektörle birlikte normal bir gen sokulur. Vektör bağışıklık sistemince tanınmamalıdır. Çok fazla miktarlarda oluşturulabilmeli ve genin yerleşip işlev görmesine izin vermelidir. Yerine ulaştırılan gen normal fonksiyonları arttırmalı, eksiklikleri düzeltmeli veya zararlı faaliyetleri engellemelidir. Ayrıca, vektör sadece hasta için değil, aynı zamanda çevre ve onu manipüle eden profesyoneller için de güvenli olmalıdır. Son olarak, vektör genel olarak hastanın tüm ömrü boyunca geni ifade edebilmelidir. 
               Viral vektörlerin etkililiği doğrulanmış olsa da, son zamanlarda bazı çalışmalar, plazmidde (vektörde) viral genetik materyalin varlığının, olası bir onkojenik dönüşümün yanı sıra akut bir bağışıklık tepkisi indükleyebileceğinden endişe duyulmaktadır.  Bu nedenlerle virüse ait vektörler dışında hücrelerin genetik modifikasyonları için gelişmiş nanoteknoloji teknikleriyle elde edilen preparatlardan faydalanılabilmektedir.  Katyonik polimerler, katyonik lipozomlar, (partikül bombardımanı ile hücrelere nüfuz ettiklerinde yükünü serbest bırakırlar.
Her bir eksojen malzeme giriş tekniği diğerinden farklıdır ve uygulama tipine ve hastalığa bağlıdır. Bazıları daha verimlidir, bazıları daha büyük genleri (> 10kB) taşımaya ve genomla entegre olmaya ve kalıcı bir ifade daha yatkındır.
Gen tedavisi ve Hematopoietik Kök Hücreler
               Uzun ömür potansiyeli ve kendi kendini yenileme kapasitesi nedeniyle gen transferi için ideal hedef haline gelmiştir. Pluripotent kök hücrelerin (iPS) taşınması için gen transfer vektörlerinin üretilmesiyle kronik karaciğer hastalığı ve hepatit virüsü enfeksiyonu olan hastalar için umut vadedici olabilir. Nakledilen hücreler hepatit virüsü tarafından yeniden enfeksiyona açık olduğundan, virüse yönelik kısa bir saç tokası RNA'sını kodlayan bir vektörün transferi, aktarılan hücrelere yeniden enfeksiyona direnç veya "bağışıklık" sağlayacaktır. Dirençli hücreler zamanla karaciğeri yeniden doldurabilir ve normal karaciğer fonksiyonunu yeniden sağlayabilir.
Kimerik Antijen Alıcı T (CAR-T) Hücre Tedavisi:
               Tümör hücrelerini tanımak ve bunlara saldırmak için hastaların bağışıklık hücrelerinin (T lenfositleri) manipülasyonunu / yeniden programlanmasını içeren bir immünoterapi türüdür. Tümöre özgü epitopun tanınmasını ve T hücrelerinin aktivasyonunu arttırır.
               Mikroorganizmaları genetik olarak değiştirme olasılığı, uzun süredir bilim alanında ateşli bir tartışma konusu olmuştur. Biyoetik, prosedürün risklerini ve ilgili ahlaki sonuçları değerlendirmek için yeni teknikler üzerinde düşünmektedir. Bilimsel topluluğun büyük bir kısmı, özellikle kistik fibroz ve Duchenne kas distrofisi gibi ciddi bozukluklarda somatik hücrelerde genetik tedaviyi onaylamaktadır. Bununla birlikte, 2015 yılında Çinli araştırmacılar ahlaki sorunların ötesine geçti ve ilk kez, CRISPR-Cas9 tekniği kullanılarak embriyonik hücrelerin genetik modifikasyonunu açıkladı. Daha sonra, başka bir Çinli grup da CCR5 gen mutasyonunun sokulmasıyla HIV'e direnç sağlamak amacıyla yapılan aynı işlemin uygulandığını bildirdi. Genetik analiz 26 embriyodan dördünün başarıyla değiştirildiğini gösterdi. Sonuç itibariyle gen tedavisi umut verici ancak üzerine çok ciddi çalışılması gereken bir konudur.
               Adenozin deaminaz eksikliği, alfa1 antitripsin eksikliği, kanser türleri, kistik fibrozis, ailesel hiperkolesterolemi, fanconi anemisi, gaucher hastalığı, hemofili B, romatoid artrit, adrenolökodistrofi, talasemi, leberin optik nöropatisi üzerine ciddi çalışmalar mevcuttur. Bu çalışmalar son aşamalardadır. Bir kısmı yakın tarihte uygulamaya geçecektir.

Katil Kim? Adli DNA Testi, DNA Parmak İzi

DNA parmak izi (DNA fingerprinting) her bireyin genetik altyapısında bulunan özgün imzadır. Her birey kendine özgü DNA dizileri taşır. Bunlar DNA’nın %0.1’lik kısmını oluşturur. DNA’nın kalan kısmı tüm insanlarda aşağı yukarı aynıdır. Özellikle adli olaylarda olay yerinden elde edilen DNA’nın şüpheliyle aynı olup olmadığını sorgulamak için kullanılır. Zamanla oluşturulacak DNA veri tabanları da suçluyu yakalamada yetkililerin işlerini kolaylaştırmaktadır.  

DNA profilleme yani kimlikleme genomun küçük bir bölümüne dayanır. STR (short tandem repeats) denilen herkeste farklı olan kısa tekrar dizileri kullanılır. Anne ve babadan birer allel alınır. Bu nedenle babalık ve annelik testinde de bu method kullanılır.Bu STR’lardan 13 tanesi rutinde kullanılır. Ayırt edilemeyen bir durumda STR belirteç sayısı arttırılabilinir. 13 STR ile %99.9 doğrulukla DNA karşılaştırılması yapılabilinir. 

Olay yerinden örnek toplamak çok fazla titizlik gerektiren bir iştir. Alınan DNA örneğinin kontamine olmaması çok önemlidir. Dikkatle korunmalıdır. Uygun koşullarda saklanan DNA örneği yıllarca korunabilir. Alınan DNA materyali PCR ile çoğaltılır elektroforez ile yürütülerek kişiye özgü tekrar sayıları okunur.

		Anne ve Babadan Alınan STR tekrar sayıları
		Olay yerinden alınan DNA profili	Şüphelinin DNA profili
1	D2S1338	(9;11)	(9;11)
2	D3S1358	(10;11)	(10;11)
3	D7S820	(13;14)	(13;14)
4	D8S1179	(15;15)	(15;15)
5	D13S317	(11;12)	(11;12)
6	D16S539	(12;13)	(12;13)
7	D18S51	(9;10)	(9;10)
8	D21S11	(11;11)	(11;11)
9	TPOX	(9;11)	(9;11)
10	THO1	(15;16)	(15;16)
11	vWA	(11;12)	(11;12)
12	CSF1PO	(12;13)	(12;13)
13	AMXY	(13;15)	(13;15)

Yukarıda olay yerinden ve şüpheliden elde edilen DNA profil örneği mevcuttur. Şüphelinin DNA’sı olay yerinden elde edilen DNA ile %99,9 eşleşmektedir. Bu DNA’nın ikinci bir kişiyle eşleşme ihtimali milyarda birdir. Bu ihtimal tek yumurta ikizleri için geçerlidir. Ancak işler her zaman bu kadar kolay değildir. Elde edilen DNA örneğinin kullanılması için bazı standartlar vardır. DNA bu standartlara uysa bile STR belirteçleri PCR analiziyle sonuca ulaşacak kalitede ya da bilgi verici özellikte olmayabilir. Bu durumlarda mitokondriyal DNA ve şüpheli erkekse Y kromozomu analizine gidilebilinir. Mitokondriyal DNA sadece anneden Y kromozomu sadece babadan kalıtılır, erkekler arasındaki ilişkileri takip etmek için veya pekçok erkek şüpheli içeren delilleri incelemek için kullanılır. Mitokondriyal DNA’nın kullanımı çekirdek yapısı taşımayan eski örneklerde çok yaygındır.

Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar, GDO

Genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO), gen aktarımlı organizmalar, transgenik organizmalar, bio-mühendislik organizmaları isimleriyle de adlandırılmaktadır. Genetik mühendisliği teknolojisi kullanılarak üretilen organizmalardır. Transgen dediğimiz organizmaya ait olmayan genetik maddelerin aktarımı ya da alınımı sonucu elde edilirler. Günümüzde en çok ABD’de üretilmektedir. GD ürünlerin en çok üretildiği ABD’de soya ve mısır gibi gıdaların %60’ından fazlası GDO içermektedir. GDO çalışmaları ürün kalitesini, zararlı organizmalara direnç gelişimini ve diğer bitkisel ve hayvansal özellikleri geliştirmek amacıyla yapılmaktadır. Örneğin mısır, pamuk, patateste zararlılara dayanıklılık; soya, pamuk, mısırda yabani ot ilaçlarına dayanıklılık; çeltik, mısırda viral bitki hastalıklarına dayanıklılık; ayçiçeği, soyada bitkisel yağ kalitesinin artırılması; domates, çilekte olgunlaşmanın geciktirilerek ve raf ömrünün uzatılması; domateste aromanın artırılması şeklindedir. Ayrıca bitkiler GDO geliştirilmesinde insan ve hayvana yönelik ilaç, hormon ve aşı gibi maddelerin bol miktarda üretmesi amaçlanmaktadır. 

Pirince beta karoten (provitamin A) üreten genler aktarılarak beta karotenli pirinçler elde edilmiştir. Bu pirinç parlak sarı-yeşil renk almıştır “altın pirinç” olarak anılır. Koyunlara kan pıhtılaştırıcı faktör9’un insan geni aktarılmıştır. Hayvanın sütünde ticari faktör9’un bol miktarda üretilmesi sağlanmıştır. AntitrombinIII kan pıhtılaşmasını kontrol altında tutmaktadır. AT-III eksik hastalar, yetişkinliğin erken dönemlerinde tromboembolik sorunlara sahip olabilmektedirler. Böyle hastalarda terapötik AT-III sağlanması pıhtılaşma riskini azaltabilir. İnsan hemoglobini, insan serum albumini, doku plazminojen aktivatörü, antitrombin3, insan alfa-1-antitripsini ve çeşitli aşı proteinleri ve monoklonal antikorları içeren diğer terapötik proteinlerin üretimi GDO’larla amaçlanmıştır. Halihazırda kullanılmaktadır.Ayrıca et süt üretiminin artırılması, peynir üretimi için kazein miktarının artırılması veya laktoza duyarlı tüketiciler için laktozun sütten çıkarılması gibi süt içeriğinin değiştirilmesi gibi faydalar sağlanabilir. Düşük kolesterollü yumurta üretimi, balıkta büyüme artışı, soğuk koşullara dayanıklılık artışı çalışmaları mevcuttur.

Genetiği değiştirilmiş bakteri, maya, küf gibi mikroorganizmalar ekmek, bira, peynir, şarap gibi ürünler için daha efektif hale getirilmektedir. Bitkilerde olduğu gibi mikroorganizmalar da aşı üretiminde genetikleri değiştirilerek kullanılabilinirler (rekombinant DNA teknolojisi). Kullanım alanı çok geniş olan GDO’lar  çevre sektöründe biyolojik temizleme (biyoremediasyon) ve koruma çalışmalarında da kullanılmaktadır. Özellikle hızla artan dünya nüfusu ele alındığında gıda sağlama konusunda GDO çalışmaları önem kazanmaktadır. Önemli bir anti-oksidant olan likopen genetiği değiştirilmiş domates, ve biberde bol miktarda bulunmaktadır. Doymamış yağ asitleri içeren sağlıklı bitkisel yağlar; kanola, soya, ayçiçeği ve yer fıstığı vb doymamış yağ asidi düzeyini daha da artırmak için bu bitkilerin genetiği değiştirilebilmektedir.

Besin değeri artırılmış ürünler yetersiz beslenmeyi azaltmaya yardım edecektir ve gelişmekte olan ülkelerin temel besin ihtiyaçlarını karşılamayı sağlayacaktır. Kassava, birçok üçüncü dünya ülkesinde birçok insanın beslenmesinde önemli bir besin kaynağıdır. Afrika kassava virusuna dirençli ve yüksek besin değerine sahip kassava üretmek için bu bitkilerin genetiği değiştirilmiştir. Flavr Savr domatesleri ilk genetiği değiştirilmiş üründür. Bu domatesler olgunlaşma, yumuşama ve çürüme işlemleri geciktirilerek uzun bir raf ömrüne sahip olan bitkilerdir. Verimin artması ve ürün kaybının azalması ile global ürün üretiminin artışı sağlanabilir. Genetiği değiştirilmiş hayvanlar, meme bezindeki sütte fibrinojen gibi rekombinant proteinleri büyük miktarda üretmek için kullanılabilmektedir. Genetik hastalıkların birçoğunun tedavileri mümkün olmamaktadır. Genetiği değiştirilmiş mikroorganizmalarla gen tedavisi mümkün olabilecektir. Ayrıca hayvandan insana insan DNA’sı olan organ nakilleri söz konusu olabilir.Herbisit dayanıklılığın artması bitkilerin büyüdüğü toprağın daha az işlem görmesini sağlayarak toprak erozyonunun ve su kaybının azalmasına ve toprak mikrofauna ve mikrofloralarının korunmasına yardım edecektir. Bitkilerin topraktan daha fazla azotu doğrudan alabilmesi için genetiği değiştirilmiş bitki üretimi artmıştır. Bu da, kimyasal gübre gereksinimini azaltacağından çevre için yararlı bir uygulama olacaktır. 

Dikkat Edilmesi Geren Unsurlar:

GDO’lar bazı besin düzeylerini artırıp-azalttığı için tahmin edilmeyen bir şekilde gıdaların besinsel özelliklerini değiştirebilirler. Bitkisel ve hayvansal gıdaların besin içeriklerindeki değişimlerin besin etkileşimleri, besin-gen etkileşimi, canlıda besinin varlığı, besin gücü ve besin metabolizması üzerine etkisi hakkında henüz yeterli bilgi yoktur. Ayrıca bu besinlerin gen ifadesi, genler üzerindeki etkisi hakkında yeterli bilgi yoktur. Sağlık üzerinde, özellikle uzun dönemde etkileri üzerinde henüz tam/net bir bilgi bulunmamaktadır. GDO ürünlerindeki rekombinant DNA’nın insana yatay gen transferi ve bunun insan sağlığı için sonuçları önemli bir konudur. Gıda ürünlerine aktarılan genlerin insan genomunda yer alıp almayacağı ve bunun sonuçlarının ne olacağı net değildir. Vücuda alınan DNA sindirim sisteminde parçalayıcı etkiye sahip olan çeşitli enzimatik aktivitelerle (eksonükleazlar ve DNAazI ve DNAazII gibi endonükleazlar) parçalanıp sindirildikten sonra vücuttan dışarı atılmaktadır. DNA, memeli bağırsağında genellikle hızla parçalanmakla birlikte bu parçalanma tamamen ve bir anda olmaz ve bazen DNA stabil/kararlı kalabilir. Eğer DNA parçalanmadan kolon gibi DNA parçalama aktivitesinin en az mikrofloranın yüksek miktarda olduğu sindirim sisteminin kısmına ulaşırsa mikrofloranın çıplak DNA’yı hücre içine alma riski vardır. Mikrofloradaki bakteriler aynı zamanda hücre içine aldıkları yabancı DNA’nın kendi genomlarına katılmasını engelleyen mekanizmaya sahip olmalarına rağmen bakteriyel kökenli genlerin bakteriler tarafından yapıya alınması teorik olarak mümkündür. Bu da mikroorganizmalarda antibiyotiğe karşı direnç düzeyinin artmasına yol açabilir.

GDO DNA parçacıklarına maruz kalan bağırsak somatik epitel hücrelerin, devamlı olarak dökülmesi ve yenilenmesi ile vücuttan atılacağı ve bu nedenle sağlık açısından önemli bir risk oluşturmayacağı düşünülmektedir. Mısırla beslenen sığır ve tavuklarda mısır kloroplast DNA’sının çeşitli dokulara girdiği yapılan araştırmalarda gösterilmiştir. Fareler üzerinde yapılan araştırmalarda bakteriyofaj ile beslendikten birkaç saat sonra DNA fragmentlerinin farelerin kan dokusu ve diğer çeşitli dokulara ulaştığı ve fare DNA’sına bağlandığı tespit edilmiştir. GDO ürünleri ayrıca yabancı alerjen özellik gösterir ve alerjik hastalıklara neden olabilir. Fındık genlerinin soya aktarılması sonucu fındık alerjisi olan kişilerin GDO’lu soyaya da alerji geliştirdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca GDO’ların bazı toksik etkilere de neden olabildiği bildirilmiştir. Bir diğer konu “Terminatör” teknolojisidir. Satın alınan GDO’lu tarım ürünlerinin bir sonraki yıl yeniden üretilmelerine engel olmak için bitkilerin kısırlaştırılmasıdır. Uluslararası tohum şirketlerinin ticaretlerini devam ettirmeleri için yaptıkları bir uygulamadır. Türler arasındaki gen kaçışının doğal ekosistemde oluşturacağı riskler tartışılmaktadır. Çevreciler, genetiği değiştirilmiş ürünlerin ekimi çevresel risklerinin olacağı konusunda kaygı taşımaktadırlar. Bu bitkiler, doğal türlerle rekabet ederek onların azalmasına, ortadan kalkmasına da neden olabilirler. Yeni genetik özelliklerin doğal türlere geçişi olabilir. Dirençli yabani ot,  böceklerin ve mikroorganizmaların ortaya çıkmasına neden olabileceği düşünülebilir. GDO’yu genel çerçevede incelediğimizde insanlığa faydalı yönlerini görmekteyiz. Ancak şunu da bilmeliyiz insanoğlu olarak bilgimiz doğa karşısında herzaman kısıtlı olmaya devam edecektir. GDO çok ciddi çalışmalarla biyoloji, tıp, çevre tüm disiplinlerin birlikte ele alarak incelemesi ve rutine sokması gereken bir konudur. Aksi halde fayda sağlayacağımız değerli bir konuyla tüm doğaya zarar verilebilinir.

Klonlama

    Klonlama, herhangi bir şeyin aynısının kopyalanması anlamına gelmektedir. Bilimsel anlamda ise herhangi bir DNA dizisinin, hücre topluluğunun ya da organizmanın (hayvan, bitki, insan vb) genetik materyallerinin aynı kalması şartıyla üretilmeleridir. Üretilen canlıya ‘klon’ adı verilir. 

1. Farklılaşmasını tamamlamamış kök hücreler klonlanır. Hücreler embriyonik dönemdedir.

2. Farklılaşmasını tamamen tamamlamış bir vücut hücresi klonlanır. Hücreler yetişkindir. 

Klonlama Yöntemleri:

·   Rekombinant DNA Teknolojisi ya da DNA Klonlaması 

·   Üreme Amaçlı Klonlama 

·   Tedavi Amaçlı (Terapatik) Klonlama 

Rekombinant DNA Teknolojisi-DNA Klonlama

Hücre dışında gerçekleştirilen bir genetik üretimi söz konusudur. DNA parçalarının fonksiyonel olacak şekilde üretilmesidir. Bir genin vektöre (aracı) yerleştirilerek ve bu vektörün bakteri hücrelerine yerleşmesi transformasyonu sonucunda bakterilerin bölünmesi sırasında klonlanacak genin çoğaltılmasıdır. Gen klonlaması adı verilir. Virüsler, bakteriler, bakteriofajlar, plazmitler, kozmid ve mayalar vektör olarak kullanılmaktadırlar. Klonlanacak genler bu vektörler gen ekspresyon çalışmaları, vektör modifikasyonları ile yerleştirilirler. Yerleştirilen gen ya da gen topluluğuna rekombinant DNA adı verilmektedir. Rekombinasyon, farklı genotipteki DNAlar arasında eşleşmeler meydana geldiğinde, kalıtsal özelliklerin gruplanmalar halinde biraraya gelmesine yol açan olaylar dizisidir. Vektöre yerleştirilen DNA işlenmiş DNA’dır yani rekombinant DNA’dır. Doğadaki en güzel rekombinasyon örneği sperm ve yumurtanın DNA’larını döllenerek birleştirme olayıdır. Rekombinant DNA teknolojisi ile birçok ilaç (insülin) ve aşı üretimi yapılmaktadır.

Üreme Amaçlı Klonlama 

Şu anda var olan ya da daha öncesinde var olmuş olan bir canlının DNA’sıyla aynı DNA’ya sahip canlıların meydana getirilmesidir. Bu işlem üreme hücresine sahip olmayan bir bireyin çocuk sahibi olmasına yardımcı olmak için umut vadedicidir. Dolly adlı koyun bu teknoloji ile yaratılmıştır.Koyun Polly’nin DNA’sı, DNA’sı çıkarılmış olan bir embriyo hücresine yerleştirilerek gebelik elde edilmiştir. Dolly dünyaya geldikten sonra çok uzun yaşamadan ölmüştür. Dolly’nin yaratılmasında kullanılan DNA, bedensel hücre DNA’sıdır. Dolly’nin biyolojik yaşının, kısa telomerler yüzünden aslında kronolojik yaşından daha fazlaydı.  Bu da Polly’den alınan DNA’nın normal bir embriyo DNA’sı özelliklerini taşımadığı, DNA’nın ve boş embriyonun yaşının uyum sağlamadığını düşündürmektedir. DNA’mız zamanla susturulan ya da aktive edilen genlerden oluşmaktadır. Çok komplike mekanizmalarla DNA’mız yaşam boyu her bir hücremizde ayrı ayrı olmak üzere değişim halindedir. Kanser, büyüme, doku tamiri, yaşlanma bu değişim sürecine aittir. Ayrıca etik olarak yeni bir canlının yaratılmış olması oldukça tartışmalı bir durumdur. 

Tedavi Amaçlı (Terapötik) Klonlama

Embriyo klonlama da denir. İnsan gelişiminin ve hastalıkların tedavisinin araştırılması ve çalışılması için kök hücrelerin yetiştirilmesidir. Kök hücreler insan vücudunda herhangi çeşit bir hücreye dönüşerek bozulmuş ya da hastalıklı dokuları yenileme/ iyileştirme yeteneğine sahiptirler. Araştırılmak istenen önemli bir konudur. Ancak her ülkede kök hücre tedavi çalışmaları etik nedenlerle yasal değildir. Ülkemizde de kök hücre çalışmalarına yasal kısıtlama getirilmiştir. Bu konu kötüye kullanım etik nedenlerle hassas bir konudur. Çünkü üzerinde çalışılan materyal insan embriyosudur. Buradaki temel amaç ise kişiye özel kök hücreleri üretmektir. Oluşumu hedeflenen bu iyileştirici dokuların sonradan vücudun iyileştirilmesi planlanan yerine aktarılıp bulundukları yerdeki hasarı onarmaları amaçlanmaktadır.