Genetik mühendisliği, tarım ve biyogüvenlik

Her bir ürün ya da GD gıda ürünü; piyasaya sürülmeden önce vaka bazında bilimsel olarak değerlendirilmelidir. Özellikle de gıda güvenliği konusu ile ilişkin olarak alerjen maddeler, toksinler ve olası beklenmedik etkiler gibi riskler mutlaka incelenmelidir.

Genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak olası elde edilen ürünlerden kaynaklanabilecek risklere ilişkin kapsamlı değerlendirmeler de halen sürdürülmektedir. Her bir ürün ya da GD gıda ürünü; piyasaya sürülmeden önce vaka bazında bilimsel olarak değerlendirilmelidir. Özellikle de gıda güvenliği konusu ile ilişkin olarak alerjen maddeler, toksinler ve olası beklenmedik etkiler gibi riskler mutlaka incelenmelidir.

Doç. Dr. Remziye Yılmaz
Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Gıda Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi
remziye@hacettepe.edu.tr

İnsan; gıda ve tarım ürünlerinin verimini ve kalitesini sürekli olarak iyileştirmiştir. Bununla birlikte, günümüzde dünya üzerinde yaşayan insan sayısı; ekolojik açıdan daha önceden görülmemiş bir düzeye ulaşmıştır. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’nün (FAO) tahmini hesaplamalarına göre, 2050 yılında dünya üzerinde yaşayacak olan 9 milyar insanın gıda ihtiyacını karşılayabilmesi için dünya genelinde tarımsal üretimin yüzde 70 oranında artması gerekmektedir. Gıda ve tarımsal biyoteknolojinin genetik mühendisliği yöntemlerini kullanarak yüksek verimlilikte ve kaliteli üretimin eldesine önemli düzeyde destek olabileceği ulusal ve uluslararası bilim ve sanayi çevrelerince kabul edilmektedir.

Dünyada piyasaya sürülen ilk genetik modifiye (GD) ürün gıda ve tarım ürünü 1994 yılında satışa sunulmuştur. O günden bu yana, gelişmiş ülkelerde ve gelişmekte olan ülkelerde insan ve hayvan tüketimi için GD ürünler piyasaya sürülmektedir. Günümüzde dünya genelinde en yaygın şekilde üretilen GD ürünler; mısır, soya fasulyesi ve pamuktur. 2016 itibariyle dünya genelinde 185,1 milyon hektar alanda bu ürünlerin ekimi yapılmıştır. ABD’de ticari satışı onaylanan GD mahsullerinin bir listesi; Tarımsal Biyoteknoloji Uygulamaları İçin Uluslararası Hizmetler Enstitüsü (ISAAA)’dan derlenmiştir (Tablo 1).

Öte yandan, genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak olası elde edilen ürünlerden kaynaklanabilecek risklere ilişkin kapsamlı değerlendirmeler de hâlen sürdürülmektedir. Her bir ürün ya da GD gıda ürünü; piyasaya sürülmeden önce vaka bazında bilimsel olarak değerlendirilmelidir. Özellikle de gıda güvenliği konusu ile ilişkili olarak alerjen maddeler, toksinler ve olası beklenmedik etkiler gibi riskler mutlaka incelenmelidir. Ürün/tohum üreticisi bazı konularda bilgi ve veri sağlamalıdır: yeni genin ve bu genin ürettiği proteinin özellikleri; bitkiye hangi moleküler biyolojik yöntemle yerleştirildiği; genetik modifikasyonun bitkinin besinsel içeriği ve gıda güvenliği üzerindeki olası etkileri. Bunun yanı sıra, yeni proteinin olası toksik ve alerjik etkilerini belirlemeye yönelik testleri de sunmalıdır. Temel soru şudur: Nihai ürün; genetik modifiye olmayan üründen önemli ölçüde farklı mıdır? Genetik modifiye ürüne/gıdaya ilişkin biyogüvenlik değerlendirmesi karşılaştırmalı bir yaklaşıma dayanmaktadır. Geleneksel ürün ile GD yeni mahsul arasındaki toksisite, alerjenlik ve besleyici değer farklılıklarını değerlendirmek için “eşdeğerlik” kavramı kullanılmaktadır.

Genetik mühendisliği; tanımı gereği, genlerle ilgilidir. Tüm canlı organizmaların (bitkiler, hayvanlar, mikroorganizmalar) genleri vardır. Organizmaların kromozomlarında bulunan genler; bir nesilden diğerine geçen bilgileri şifreler ve işlevsel bir organizma üretmek için gereken tüm talimatları içerir. Protein ve aynı zamanda hücredeki tüm biyokimyasal tepkimeleri yürütmek için gereken tüm enzimler de DNA’daki genetik bilgiye göre sentezlenmektedir. Genlerin şifreleme kapasitesi; moleküler yapılarından kaynaklanmaktadır. Genler; DNA’dan oluşur ve DNA sarmal şeklinde bir moleküldür ve dört tür nükleotid içerir: A (Adenin), T (Timin), G (Guanin), C (Sitozin). Nükleotidlerin sırası amino asit dizilimini belirler. Her proteinin kendine özgü özelliklerinin olmasını sağlayan belirli bir amino asit dizilimi vardır. DNA’nın dili; genetik mühendisliği tekniklerinin altında yatan önemli bir faktördür ve genlerin bir organizmadan diğerine aktarılmasına olanak sağlar. Genetik mühendisliği; temelde, 1970’lerde ve 1980’lerde geliştirilen bazı teknolojilere dayanmaktadır: rekombinant DNA teknolojisi ve transformasyon teknolojisi.

Her ülkede sorumlu kuruluşların öngördüğü yükümlülükler ve sağladığı rehberler doğrultusunda tüm soruların yanıtları, ticarileştirme için onay aşamasına geçmeden önce ve elde edilen bilimsel sonuçlar ışığında, verilmiş olmalıdır. GD ürünler; piyasaya sürülmeden önce çevresel biyogüvenlik değerlendirmesine de tabi tutulur. Çiftçiler ve halk; geleneksel ürünler yerine GD ürünlerin kullanılması konusundaki kaygılarını dile getirmektedir. Bunun üzerine, bilim insanları ve karar alıcılar; bu ürünlerin yetiştirileceği çevrelere ve diğer türlere yönelik olası riskleri araştırmaya başlamıştır ve hâlihazırda bu araştırmalar devam etmektedir. Çevresel risk değerlendirmesi kapsamında her bir ürün ya da her bir özellik için GD ürünün hedef dışı organizmalar üzerindeki etkisi, yeni GD bitkisinin yabanıl türleri istila etme düzeyi ve bitki zararlılarına karşı direnç geliştirme olasılığı ele alınmalıdır.

Çevresel değerlendirmenin ardından, düzenleyiciler; risk değerlendirmesini gerçekleştirmek amacıyla, sunulan verileri incelemelidir. Riskler değerlendirildikten sonra, GD ürünü ile ilgili herhangi bir risk ya da riskler tespit edildiği takdirde, söz konusu riskleri yönetmek için risk yönetim stratejileri kullanılarak planlar geliştirilir ve eylemler belirlenir. Risk yönetim planının temel amacı; tehlikenin kendisini ortadan kaldırmak ya da söz konusu tehlikenin insanlara, dünyaya, hayvanlara ve çevreye zarar verme olasılığını azaltmaktır. Bu planlar; riskleri azaltmak amacıyla diğer teknolojiler için kullanılan risk yönetim planlarına (örneğin tıpta uygun dozlar, grip aşısı, tarım ilacı kullanılması, otomobilde emniyet kemeri veya bisiklet için kask kullanımı gibi) benzer olacaktır.

Genetik mühendisliği ürünleri için düzenleyici sistemler

Genetik mühendisliği ürünleri; dünya genelinde çok sayıda ve farklı kanunlar çerçevesinde düzenlenmektedir. Bazı ülkelerde biyoteknolojik ürünlere ilişkin kapsamlı bir mevzuat, kanunlar ve düzenleyici sistemler bulunsa da bazı ülkeler düzenleyici süreçlerini yeni yeni geliştirmektedir. Türkiye’de 2010 yılında Biyogüvenlik Kanunu yürürlüğe girmiştir. Bu kanuna göre GD ürünlerin ithalatı, ihracatı, araştırma amacıyla çevreye serbest bırakılması ve piyasaya sürülmesi hakkındaki karar; bilimsel esaslara göre yapılacak risk değerlendirmesine göre alınmaktadır ve kamuoyunun karar alma sürecine katılması mümkündür. Genetik modifiye soya ve mısır gibi bazı ürünler (https://bch.cbd.int/database/results?searchid=720174) sadece yem amaçlı olarak kullanılmak üzere onaylanmıştır. Biyogüvenlik mevzuatı kapsamında Türkiye’de GD hayvan ve bitkilerin yetiştirilmesi yasaklanmıştır ve ithal edilen organizmalar da dâhil olmak üzere GD organizmaların kullanılmadan önce onaylanması şart koşulmuştur. Bunun yanı sıra, GD organizma içerme ihtimali bulunan tohum, gıda ve yemlerin test edilmesine yönelik sıkı bir politika da belirlenmiştir. GDO analizi için her laboratuvar, uyguladığı yöntemlerin geçerleme kriterlerine ve ölçüm belirsizliğinin hesaplanmasına yönelik bir kalite sistemi kurmalıdır. Türkiye’de yemlerin % 0,9’un üzerinde GD organizma içermesi halinde etiketlenmeleri zorunludur.

Avrupa Birliği (AB); genel olarak modern biyoteknolojinin özel olarak ise GD organizmaların güvenli koşullarda geliştirilmesi ve kullanılmasını sağlamak amacıyla yasal bir çerçeve oluşturmuştur.
Söz konusu yasal çerçevenin amaçları aşağıda belirtilmektedir:
GD organizma piyasaya sürülmeden önce AB düzeyinde mümkün olan en yüksek standartlarda bir biyogüvenlik değerlendirmesi yapılarak insan ve hayvan sağlığı ile çevrenin korunması;
GD organizmaların onayı ve risk değerlendirmesi için birbirleriyle uyumlu, etkin, zaman sınırları bulunan ve şeffaf prosedürlerin yürürlüğe konması;
Hem tüketicilerin hem de uzmanların (çiftçiler, gıda yem zinciri operatörleri gibi) bilinçli kararlar alabilmesini sağlamak için piyasaya sürülmüş olan GD ürünlerin açık bir şekilde etiketlenmiş olması;
Piyasaya sürülen GD ürünlerin izlenebilirliğinin sağlanması.

AB’de GD organizmalara yönelik yasal çerçeve; bu organizmaların çevreye salınımına ve piyasaya sürülmesinin ardından izlenmesine yönelik düzenlemeleri içeren 2001/18/AB sayılı Direktifi ile oluşturulmuştur. Daha sonra GD organizmalardan üretilmiş veya GD ürünleri içeren gıda ve yem hakkında 1829/2003 Sayılı AB Tüzüğü kabul edilmiştir. Bu tüzükte GD organizma, gıda ve yem hakkındaki risk değerlendirmesinin Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) tarafından yapılması öngörülmektedir. Avrupa Komisyonu; EFSA tarafından hazırlanan risk değerlendirme raporuna göre, Gıda Zinciri ve Hayvan Sağlığı Daimi Komitesi’ne kabul ya da red kararına ilişkin tavsiyesini sunmaktadır. Bu tavsiye; komite tarafından kabul edildiği takdirde, Avrupa Komisyonu tarafından onaylanmaktadır. Tavsiye kabul edilmediği takdirde Komisyon; komitenin kararını değerlendirmektedir. Nihai karar; Komisyonun kararına dayalı olarak Komisyon tarafından alınmaktadır. Hâlihazırda, Avrupa’da sadece bir GD bitki/ürünün (MON810 Mısır) ekimine izin verilmiştir; 109 GD ürünün ise ithal edilmesi, gıda ve yem amaçlı olarak işlenmesi onaylanmıştır. Söz konusu GD ürünlerin bazıları şunlardır: mısır, soya, kolza tohumu, şeker pancarı ve pamuk. Gıda ürünlerinin ve yemlerin %0,9 eşik düzeyinden daha fazla GD ya da GD organizma ürünü içermesi hâlinde söz konusu gıda ve yem etiketlenmektedir.

Risk değerlendirme

Risk analizinin üç temel bileşeni bulunmaktadır: Risk değerlendirme, risk yönetimi ve risk iletişimi. Risk değerlendirme; bir ürünün oluşturduğu risklerin özelliklerini belirlemeyi amaçlar ve bulgulara dayanan bir süreçtir. Risk değerlendirme; risk analizi açısından çok önemli bir bileşendir. GD ürünlerin ve bunlardan üretilen gıda ürünlerinin güvenliğine ilişkin kaygıları ortadan kaldırmak amacıyla yürütülen biyogüvenlik değerlendirme süreci kapsamında temel olarak karşılaştırmalı bir yaklaşım kullanılır. Risk değerlendirme, şu şekilde tanımlanabilir: “Belirli koşullarda bir risk kaynağının ya da kaynaklarının insan ve çevre üzerinde olumsuz etkiler yaratma ihtimalini, söz konusu etkilerin şiddetini ve bu konudaki belirsizlikleri belirlemeye yönelik değerlendirme sürecidir”. Bir risk değerlendirmesi dört aşamada gerçekleştirilir: olumsuz etkiler yaratabilecek özelliklerin tespit edilmesi, bunların olası sonuçlarının değerlendirilmesi, meydana gelme ihtimallerinin belirlenmesi, GD ürünlerle ilgili tespit edilen her bir özelliğin oluşturduğu riskin tahmini olarak hesaplanması:
Tehlikenin tespit edilmesi: Tehlike, bir risk kaynağının olumsuz bir etki yaratma potansiyelidir. Bir maddenin bir organizmada ya da sistemde yaratabileceği olumsuz etkilerinin tespit edilmesini içerir.
Tehlikenin karakteristik özelliklerinin belirlenmesi: Olumsuz etkiler yaratma potansiyeli bulunan bir maddenin ya da durumun içsel özelliklerinin nitel ve mümkün olduğu takdirde nicel olarak tanımlanması.
Tehlikeye açıklık düzeyinin değerlendirilmesi: Bir organizmanın ve sistemin bir madde ya da bunun türevlerinin oluşturabileceği tehlikelere ne ölçüde açık olduğunun değerlendirilmesi.
Riskin tanımlanması: Bir maddenin; organizma ve sistem üzerinde yarattığı bilinen ve yaratma potansiyeli bulunan olumsuz etkilerinin gerçekleşme ihtimalinin ve bu konudaki belirsizliklerin nitel olarak ve mümkün olduğu takdirde nicel olarak belirlenmesi.

Yeni yöntemler ve risk değerlendirme yaklaşımının gözden geçirilmesi

Son on yılda yeni özellikler ya da yeni bitki/ürün türleri elde etmek için genom düzenleme yöntemi kullanılmaya başlanmıştır. Genom düzenleme (ya da gen düzenleme); bir organizmanın ya da hücrenin genomunda belirli bir yere DNA eklenmesi, belirli bir yerdeki DNA’nın silinmesi ya da değiştirilmesidir. Bu işlemler; genelde laboratuvarlarda moleküler makaslar olarak da bilinen, önceden tasarlanan nükleaz enzimleri kullanılarak gerçekleştirilir. Genom düzenleme; bilim insanlarının benzer ya da aynı türde fonksiyon kazandırma ve fonksiyon kaybetme deneyleri yürütmelerine olanak sağlamaktadır, bununla birlikte üzerinde çalışılan genler endojen düzeyde manipüle edilmektedir.

Ağustos, 2018’de Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) tarafından Prag’da düzenlenen “Biyogüvenlik Düzenleyici Sistemlerin Gözden Geçirilmesi: Genom Düzenleme ve İlgili Uluslararası Anlaşmalarla Uyumluluk” başlıklı tartışma toplantısı düzenlenmiştir. Toplantıya FAO uzmanlarının yanı sıra Türkiye, Azerbaycan, Sırbistan, Moldova, Belarus, Kırgızistan, Kazakistan, Tacikistan, Çekya, Ukrayna, Ermenistan, Belçika, Hollanda gibi ülkelerden uzmanlar; bazı Biyoteknoloji Dernek, Sivil Toplum Kuruluşu ve özel sektör temsilcileri katılmıştır. Bu toplantıda genom düzenleme gibi yeni genetik mühendisliği tekniklerin ortaya çıkması ve hızla uygulamada kullanılması nedeniyle ileride risk değerlendirme ve yasal düzenleme için kapsamlı ve sağlam bir çerçeve oluşturmak gerekliliği tartışılmıştır. Toplantıya başkanlık eden FAO temsilcisi Dr. Nevena Alexandrova-Stefanova ve Ghent Üniversitesi’nden Prof. Dr. Piet van der Meer tarafından genetik mühendisliğindeki yeni gelişmeler ve küresel ticaret hacminin hızla artması ulusal ve uluslararası düzeyde biyogüvenlik politikaları ve stratejilerinin gözden geçirilmesini gerektirdiğini vurgulandı.
Genetik mühendisliği ürünlerinin tür ve özellik sayısı; gelecekte büyük ihtimalle daha da artacaktır. Bu artış sonucunda, risk değerlendirmesi için yeni yaklaşımlara da ihtiyaç duyulduğu açıktır. Bu konuda uluslararası platformlarda yeni düzenleme ve/veya düzenlemenin gözden geçirilmesi gerekliliği tartışılmaktadır.