BİYOLOJİK SİLAHLAR VE BİYOSENSÖRLER

[ByLosTSouLsS[Admin]]

Yıldız Bozkurt

BİYOLOJİ

BİYOLOJİK SİLAHLAR VE BİYOSENSÖRLER


YILDIZ BOZKURT





BAKTERİLERİN bir kısmı görünmeyen dostlarımızdır; bazıları sindirim sistemimize yardım ederken, bazıları vücudumuzdaki zehirleri yok ederler. Kimi bakteriler ise bizleri hasta eder. Vücudumuzun içinde veya dışında yaşayan bu ilginç mahlukçuklar hayatımızın ayrılmaz parçalarıdır her hâlükârda.
Ancak bir de ‘katil’ bakteriler var ki, zalim insanların ellerine geçtiklerinde biyolojik silah olarak kullanılabilirler. Biyolojik silahlar; insanları, hayvanları veya tarımsal ürünleri öldürücü veya ağır derecede hasta edici olan mikroorganizmalar ile, bunlardan üretilen zehirli maddelerdir. Hatta sadece hastalık ve ölüme yol açan mikropların kendileri değil; bunların taşıyıcıları da—meselâ böcekler—bu sınıfa dahildir.
Biyolojik silahlar kitle imha silahları içindeki en problemli ve tehlikeli silahlardır. Nükleer veya kimyasal silahlardan çok daha fazla insanı hedef alırlar. Diğer silahlara göre maliyetlerinin düşük olması, rutin güvenlik sistemleriyle tesbit edilemiyor olmaları gibi değişik nedenlerle insanlık için ciddi tehdit unsurudurlar. Kimyasal silahların aksine hemen tesir etmezler. Yaklaşık 24-48 saatlik bir kerahet devresinden sonra tesirleri ciddi olarak görünür ve o zamana kadar da eğer mikrop kullanıldı ise çoğalarak etrafa yayılmaya devam ederler. Biyolojik silahlar kimyasal olanlara göre çok daha fazla öldürücüdür. Meselâ 10 gr. şarbon sporu, 1 ton sinir gazı Sarin’in öldürebileceği kadar insan öldürebilir.
Biyolojik silah tehlikesine karşı yapılması gerekenler ise şöyle özetlenebilir:
• Biyosensörler ile tehlikenin tesbiti ve tanımlanması.
• Mikrobiyal zehirlere karşı antidotların hazırlanması.
• Antibiyotik ve aşı geliştirilmesi.
Bakteriler, virüsler ve toksinler biyolojik silah olarak kullanılabilirler ve hepsinin birbirinden farklı özellikleri vardır. Son yıllarda biyoteknolojik metodların hızla ilerlemesi bu bilgi ve teknolojilerin kötü amaçlara âlet edilme tehlikesini de beraberinde getirdi. Genetik mühendisliği çalışmalarındaki ilerlemeye paralel olarak biyolojik silahların etkisini artırıcı ve tesbit edilmelerini zorlaştırıcı gelişmeler ise, bu silahlara karşı yapılan savunmayı daha da güçleştirecektir.
Genetik olarak dizayn edilmiş organizmalar, biyo-silah üretiminde kullanılabilir durumdalar ne yazık ki. Örneğin:
• Mikroskobik toksin veya biyoregülator fabrikasına dönüştürülmüş mikroorganizmalar,
• Antibiyotik, aşı gibi rutin kullanılan ilaçlara bağışıklık kazandırılmış organizmalar.
• İmmunolojik profilleri değiştirilerek bilinen tesbit metodları ile tesbit edilemeyen organizmalar.
• Antikor bazlı sensör sistemlerinin tesbitinden kaçabilecek organizmalar.
Bilimi kötü ve vahşi amaçlarına alet etmeye çalışanlar biyolojik silahların etkisini artırıp tesbitini zorlaştırmaya çalışırken, bizlere de, biyolojik silahların zararlı tesirlerini gidermeye çalışmak ve onların üretiminde kullanılan maddelerin tesbitini kolaylaştıracak metodları bulmak düşüyor. Biyolojik silahlara karşı erken tesbit, uyarı ve tedavi metodlarının geliştirilmesi insanlık için bir zorunluluk haline gelmiş bulunuyor.
Tehlikeli biyolojik maddelerin varlığının tesbitinde en önemli unsur biyosensörlerdir. Biyosensörler (biyo-alıcılar, biyolojik dedektörler) biyolojik materyallerin alıcılar ile tesbit edilip ölçülebilir sinyallere dönüştürüldüğü aletlerdir. Alıcılar tarafından tesbit edilen tanımanın sinyale dönüştürülmesinde kullanılan metodlara göre, bu biyosensörleri kabaca (1) optik sensörler ve (2) elektrokimyasal sensörler olarak iki gruba ayırabiliriz.
Şu anda ticarî olarak piyasada olan kimyasal ve biyolojik analiz âletleri gözden geçirildiğinde, kimyasal dedektörlerin biyolojik olanlardan daha fazla gelişmiş oldukları görülecektir. Kimyasal dedektörler neredeyse saniyeler ve dakikalar içinde kimyasal maddeler hakkında bilgi verirlerken, biyolojik dedektörler için bu süre genellikle daha uzundur; çünkü daha kompleks ve yavaş çalışan mekanizmaları vardır. Problemlerden biri de, büyük ve ağır olmalarıdır. Bu sorunların çözülmesi gerekmektedir; çünkü artık, kimyasal silahların tesbitinde olduğu gibi, biyo-silahların tesbiti için de küçük boyuttaki robotlar ya da uçaklar kullanılmak istenmektedir.
Son yıllarda optik sensörler biraz daha geliştirildi ve biyokimyacılar için çok önemli araçlar haline geldi. Sensörlerde kullanılan biyolojik materyalleri tanıma elementlerini genel olarak şöyle sıralayabiliriz: enzimler, mikroorganizmalar, bitkisel ve hayvansal dokular, antikorlar, reseptörler, nükleik asitler. Tesbit edilmesi gereken materyale ilgisi olan, bağlanabilecek olan alıcı element (veya elementler) biyosensör yüzeyine kimyasal metodlar ile sabitlenir, yani immobilize edilir. Daha sonra ortam içerisinde istenen molekül veya mikroorganizma olan çözelti ilave edildiğinde, alıcı ile bu biyolojik materyal birbirlerine bağlanırlar. Bu bağlanma ise kullanılan sensör cinsine göre elektrik veya optik metodlarla sinyale dönüştürülerek algılanır. Eğer ortamda istenen biyokimyasal yok ise, sinyal gönderilmez.
Biyosensörlerin çalışma mekanizması biyolojik elementler arasındaki ilgiye dayanır. Meselâ, hücre içindeki pek çok hayatî faaliyette yer alan proteinler arasında anahtar-kilit ilişkisine benzer ilişkiler vardır. Hücre içindeki faaliyetler hep birbirine bağlanan veya bağlanamayan proteinlerin oluşturdukları biyokimyasal sinyaller ile devam eder. Meselâ, protein ailesinin üyelerinden olan antikorların vazifesi organizmaya giren yabancı molekülleri tesbit edip bunlara bağlanmaktır. Antikorlar vücudun savunma sisteminin en önemli elemanlarıdırlar.
Aslında her birimiz mükemmel biyosensörler sahibi olarak yaratılmışız. Meselâ beş duyumuz—görme, işitme, dokunma, koklama, ve tat almamız—yine alıcılar tarafından hissedilen verilerin kimyasal ve elektriksel sinyallere dönüştürülüp, beynin değerlendirilmesine sunulmasıdır. Modern teknoloji biyosensörler ile bir ya da birkaç molekülü tanımaya, algılamaya çalışırken, sizlerin şu anda bir yandan gözleriniz dergiye bakıp her an sinyalleri beyne gönderiyor; diğer yandan kulağınız radyodan gelen hafif müziğin sinyallerini göndermekle meşgul; derginin sayfalarını hisseden parmaklarınız sinirlere uyarılar veriyorlar; burnunuz bardaktaki meyve çayını koklamak ve yine uyarıları beyne göndermekle meşgul; öteki yanda antikorlarınız yabancı madde avında ve buldukları anda gereken bilgileri beyne gönderip savunma mekanizmasını harekete geçirmeye çalışıyorlar. Ama bütün bunlar olurken siz “Ayy, şimdi benim beynim bu verilerin hangisini anlamaya yetişsin?” diye sızlanmak yerine, yazıda okuduklarınızı düşünmekle meşgulsünüz.
Biyosensör çalışmalarında yaşanan zorluklar ve eksiklikler bize küçücük hücrelerden büyük organizmalara kadar canlıların muhteşem biyosensörler olarak yaratıldıklarını ve insanoğlunun teknoloji adına yaptığı herşeyin bu muhteşem mekanizmaları taklide çalışmaktan başka birşey olmadığını gösteriyor.
Sadece biyo-silahların tesbitinde değil, aynı zamanda biyolojik mekanizmaların, proteinler arası ilişkilerin anlaşılmasında ve insan genom projesinin devamı olan proteomik çalışmalarında da biyosensörlerin büyük önemi vardır. İnsan genom projesi ve patojenik bakteri ve mikroorganizmaların genetik kodlarının ilaç geliştirme çabalari için belirlenmesi, bazı kötü niyetli insanların ilaç yerine zehir yapmasına da yardım etmektedir. Almanya, Fransa, Japonya, İngiltere, ABD, Rusya ve Irak’ın bu silahları üretmek için çalışma yaptıkları söylenmektedir. Birinci ve İkinci Dünya Savaşlarında biyo-silahlar kullanılmıştır. Hatta çok daha önceleri 1763’te İngilizler Kızılderililere çiçek hastalarının kullandıkları battaniyeleri vermiş ve bu hastalığa karşı bağışıklığı olmayan yerlilerin hasta olup ölmelerine sebep olmuşlardır.
Görünen o ki, yıkma, yok etme ve zarar verme açısından insana kimse yetişemiyor. Eğer insan olma erdemleri ve Allah korkusu yok ise, insanoğlu en vahşi silahları bile kullanmaktan, insanları yok etmekten geri kalmayan, esfel-i sâfilîne lâyık varlıklara dönüşüyor. Bu tür insanların neden olabileceği biyolojik savaş/terör tehlikesine karşı uyanık olunması ve gereken erken uyarı, tesbit ve savunma sistemlerinin geliştirilmesine ülkemizde de çalışılması gerekmektedir.