Bir tutam örümcek DNA’sı ve bir tutam maya ile ipek üretti

Didem Eryar Ünlü

İngiliz Tıbbi Araştırma Konseyi Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan Phillip Holliger ve meslektaşlarının 2012 yılında 6 farklı DNA ve RNA benzeri molekül üretmeyi başarmış olmaları, yaşamın kimyasını taklit etmenin ilk adımıydı.

Dr. Hollinger o dönemde yaptığı açıklamada, “Daha önce DNA’nın yapısının tamamen değiştirildiği deneyler yapıldı. Ancak bizim yapmaya çalıştığımız DNA’dan farklı ancak yine de doğal DNA ile etkileşime girebilecek bir molekül yaratmaktı. Yeni yaratılan sentetik DNA ve RNA’larda doğal DNA ve RNA’da bulunan nükleotidler kullanıldı. Bu da sentetik moleküllerin doğal benzerleri ile etkileşime girmesini olası kıldı” demişti.

Bugün geldiğimiz noktada sentetik DNA ve RNA’ların hayatı taklit edebildiğini söylemek mümkün.

Bu yeni sentetik DNA ve RNA’lar sadece genetik bilgiyi taşımakla kalmıyor, aynı zamanda bunun değişmesine ve yeni nesillere aktarılmasına da izin veriyor. Yani, evrimin ve kalıtımın bir parçası olabiliyor. Bir sonraki adım ise tamamen sentetik genler yaratmak. Bunun için DNA müdahalesi gerektirmeyen kendi kendini kopyalayabilen bir sistemin geliştirilmesi gerekiyor.

Çelikten güçlü, ipekten yumuşak

Bu alanda önemli çalışmalara imza atan şirketlerden birisi de ABD’li Bolt Threads. Şirket, yaşadığımız en büyük sorunların cevabının doğada olduğunu düşünüyor ve yeni teknolojileri kullanarak doğal malzemeleri ürüne dönüştürmeyi hedefliyor. Bir bakıma geleceğin malzemelerini yaratıyor.

Nasıl mı? Örneğin, şirket biraz maya, biraz şeker biraz da örümcek DNA’sı kullanarak ipek üretmeyi başardı. Öyle ki şu sıralar işin laboratuvar aşaması geçildi ve elde edilen ipek yakında piyasaya çıkacak. Alıcılar arasında dünyaca ünlü Patagonia markası da var.
Bolt’un elde ettiği ipek, çelikten daha güçlü, ipekten daha yumuşak, elastandan daha esnek bir yapıya sahip. Şirketin CEO’su Dan Widmaier, içinde bulunduğumuz süreci “Yeni malzemeler çağı” olarak adlandırıyor.

Bugün kullandığımız tekstil ürünlerinin büyük bir bölümü petrol bazlı polyesterden elde ediliyor. Bu malzemenin atığı, çevreye zarar veriyor. Buna karşılık, Bolt tarafından üretilen yeni malzeme doğada yok olabiliyor. Widmaier bu yeni malzemenin dünyayı çok daha iyi bir yer yapma potansiyeline sahip olduğunu ifade ediyor.

Bolt, şu sıralar yeni bir deneyime hazırlanıyor. İşte bu deneyim, dünyanın daha iyi bir yere dönüşmesine öncülük edecek adımlardan birisi olabilir. Şirket, elde ettiği ipeği laboratuar sürecinden çıkartıyor ve geniş çaplı üretime başlıyor. Şirketin üç büyük müşterisi var. Bunlardan birisi Patagonia. Çevreye zarar vermeyen, sadece ihtiyacı olduğu kadar tüketen bir toplumu savunan Patagonia’nın kurucusu Yvon Chouinard’ın “yavaş şirket” felsefesi Walmart, Adidas, Nike gibi markalar tarafından da yakından izleniyor. Bolt’un da hedefi kendi giyim markasını yaratmak. Eğer şirket bu konuda başarılı olursa, “sentetik biyoloji” alanında önemli bir yol gösterici olabilir.

Silikon Vadisi neden sentetik biyoloji ile ilgileniyor?

Bu arada yatırımcılar da sentetik biyoloji startupları ile yakından ilgileniyorlar. 2016 yılında bu şirketlere yapılan yatırım 1 milyar dolara ulaştı. Silikon Vadisi’nin sentetik biyoloji ile ilgilenmesinin nedeni şöyle açıklanıyor: DNA da yazılım gibi “kod yazmak” ile ilgili. 2003 yılında insan gen haritasının çıkartılması ile, DNA şifrelerinin çözümü adına önemli bir adım atıldı. Son yıllarda ise robotik bilim, gen yazma-sentezleme teknolojileri sayesinde sentetik biyoloji çalışmaları çok daha verimli sonuçlar vermeye başladı.

Uzmanlar önümüzdeki dönemde, DNA, enerji ve güneş ışığı kullanarak kumaş, otomobil ve konut; beyin DNA’sı kullanarak ise bilgisayar üretebileceğimizi söylüyorlar. Fakat geçmişte bazı olumsuz deneyimler olduğunu da unutmamak gerekiyor.

Hatırlayalım, 2008 yılında bazı startuplar sentetik biyoloji yoluyla, biyoyakıt üreteceklerini söylediler. Biyoyakıt üretimi için su yosunları kullanıldı, fakat işler laboraturdaki gibi gitmedi ve mikroorganizmalar fabrikalarda farklı tepkiler verdi. Petrol fiyatları düştüğünde ise, bu startupların büyük bir bölümü iflas etti.

Bugün ise sentetik biyoloji şirketleri malzemelere odaklanıyorlar. Malzemelerin, piyasa dalgalanmalarından çok fazla etkilenmediğini düşünüyorlar. Çok sayıda inovasyon kapıda bekliyor. Bolt ve benzeri şirketler, farklı DNA’lar kullanarak, farklı malzemeler yaratma peşindeler. Çevreye zarar vermeyen, sürdürülebilir mobilya üretiminde kullanılacak yeni bir “tahta” arayışı, en popüler konular arasında. Ve tabi ki en zor adımlardan birisi de, bu yeni malzemeleri piyasaya sunmak.  Bolt CEO’su Dan Widmaier’ın dediği gibi, "İşin ticari boyutuna geçmek, örümcek DNA’sından ipek üretmekten daha zor."

HAYATI PROGRAMLAMAK MÜMKÜN

Yaşayan organizmaların genetikleri ile oynayarak gıdadan, tatlandırıcıya, deriden, tahtaya çok farklı ürün geliştiren startupların sayısı hızla artıyor. Yatırımcıların da bu alana ilgisi büyüyor. Geçtiğimiz yıl sentetik biyoloji şirketlerine 1 milyar dolarlık yatırım yapıldı. Bu oran 2014’te yapılan yatırımların iki katı. Bu alanda hizmet veren uzmanlar, “Biyoloji şifrelerinin çözüldüğünü” ve “Hayatı programlamanın mümkün olduğunu” söylüyorlar. Uzmanlar önümüzdeki dönemde, DNA, enerji ve güneş ışığı kullanarak kumaş, otomobil ve konut; beyin DNA’sı kullanarak ise bilgisayar üretebileceğimizi düşünüyorlar.