Richard Resnick: Genomik devrime hoşgeldiniz!

Richard Resnick, TEDxBoston'da yaptığı bu konuşmasında, düşük maliyetle ve hızlı bir şekilde yapılabilen genom dizilimi çözümlenmesinin sağlık hizmetlerini, sağlık sigortalarını ve siyaseti nasıl alt üst edeceğinden bahsediyor.

Bayanlar baylar, işte karşınızda

insan genomu.

(Alkışlar)

Sol üstte Kromozom 1'i görüyorsunuz.

Sağ alt tarafta da cinsiyet kromozomları görülüyor.

Kadınlarda bu büyük X kromozomundan 2 tane varken,

erkekler bir adet X kromozomuna ve

tabii ki bir adet Y krozomuna sahiptir.

Baylar kusura bakmayın, ama bayanlardan tek farkınız bu kadar ufak bir şey.

Bu genoma yakından bakacak olursanız,

buradaki çift sarmal yapıyı görürsünüz.

Hayatın şifresi, sarmal üzerindeki, 'baz' olarak da adlandırdığımız,

bu dört biyokimyasal harften oluşmaktadır:

A, C, G ve T.

İnsan genomu kaç adet baz çiftinden oluşur biliyor musunuz? Üç milyar adet.

Çok mu sizce?

Evet, böyle büyük rakamlar ortaya atmak kolay.

Ama şunu ifade etmeliyim ki eğer bu 1280X800 çözünürlüğündeki ekranın

herbir pikseline bir baz yerleştirecek olsaydım,

insan genomunun tamamını görebilmek için 3000 adet ekrana ihtiyacımız olurdu.

Yani bu gerçekten büyük bir rakam.

Belki de büyüklüğünden dolayı,

bir grup araştırmacı, insan genomundaki DNA baz dizilimini ortaya çıkarmak istedi.

Ha bu arada bu araştırmayı yapanların hepsi Y kromozomluydu.

(Gülüşmeler)

Ve nihayet 15 yıllık bir süre ve 4 milyar dolar tutan harcamalardan sonra

insan genomunun baz dizilişi tespit edilip, yayınlandı.

2003 yılında bunun son hali yayınlandı ve hala üzerinde çalışıyorlar.

Bütün bu yapılanlar, böyle bir makine aracılığıyla gerçekleştirildi.

Yavaş hızda, her bir baz diziliminin çıkarılma maliyeti

bir dolar kadardır.

Bakın arkadaşlar, ben burada size

dünyanın tamemen değiştiğini ve

bundan hiçbirinizin haberi olmadığını anlatmaya geldim.

Bakın biz şunu yapıyoruz: bir genomu alıyoruz,

yaklaşık 50 kopyasını yapıyoruz,

bu kopyaların her biri için 50 adet baz çifti dizilimini çıkarıyoruz.

Genellikle sonuçlarda büyük ölçüde benzerlik görüyoruz.

Daha sonra da bunu yazılıma yüklüyoruz

ve tekrar birleştirip bulgulara ulaşıyoruz.

Fikriniz olması açısından

bir insan genomunun yaklaşık 3 gigabazdan (3 milyar baz çiftinden) oluştuğunu söyleyeyim.

Bu cihazlar, bir seferde 200 gigabaz dizilimi çıkarabilirler ve

bu işlem bir hafta sürmektedir.

Bu yaz, bu sayı 600 gigabaz olacak

ve işlem bu kadar yavaş olmayacak.

Bir bazın yani bir bazı dizelemenin fiyatı

100 milyon kat ucuzladı.

Bu arabanızın deposunu 1998 yılında doldurup

2011 yılına kadar bekleyip

ve sonra da bu benzinle Jupiter gezegenine iki kere gidip gelmek gibidir.

(Gülüşmeler)

Bu grafikte gördükleriniz sırasıyla: dünya nüfusu,

bilgisayar kullanımı,

tıp literatürü arşivleri,

Moore kanunu,

eski yöntemle dizeleme (gen bankası) ve yeni yöntem.

Arkadaşlar dikkat edin bu grafikteki logaritmik bir ölçektir.

Bu ölçekte genellikle bu şekilde yukarı çıkan eğriler görmezsiniz.

Dünya genelinde, çıkartılan insan genomu dizilimi sayısı

bu sene 50.000 ile 100.000 civarında oldu.

Bu rakamı kullanılan cihazlardan çıkarıyoruz.

Yakın gelecekte bu rakamın ikiye, üçe, hatta dörde

katlanması beklenmektedir.

Aslında bütün laboratuvarlardan biri var ki

toplam kapasitenin %20'sini sağlamaktadır.

Bu laboratuvar Pekin Genomik Enstitüsü'dür.

Bu arada Çinliler yeni aya yapılan bu yarışı kesinlikle kazanacaklar.

Tıp alanında bu ne anlama gelmektedir?

Mesela 37 yaşındaki bir kadını ele alalım.

Evre 2, östrojen reseptörü pozitif meme kanserli olan bir hasta.

Ameliyat oluyor, kemoterapi ve radyasyon tedavisi görüyor.

Daha sonra evine dönüyor.

İki yıl sonra, evre 3 C yumurtalık kanserli olarak tekrar geri geliyor.

Maalesef tekrar ameliyat oluyor ve kendisine yine kemoterapi uygulanıyor.

Üç yıl sonra 42 yaşında

daha ilerlemiş yumurtalık kanserli olarak tekrar geliyor ve kendisine biraz daha kemoterapi uygulanıyor.

6 ay sonra

akut miyeloid lösemili olarak geliyor.

Solunum yetersizliğinden, sekiz gün sonra hayatını kaybediyor.

Öncelikle şunu söyleyeyim, bu kadına uygulanan tedavi

10 yıl kadar bir zaman sonra, kan alma işleminden farklı olmayacak.

Ve bu da, bu kadının otopsisini incelemiş olan

Washington Üniversitesi Genom Enstitüsü'nde çalışan

meslektaşım Rick Wilson gibi insanlar sayesinde olacak.

Rick bu kadından sağlıklı deri hücreleri

ve kanserli kemik iliği aldı.

Ve birkaç hafta içinde,

her ikisinin de gen haritasını çıkarttı. Zor birşey değil.

Daha sonra da bu iki gen haritasını bir yazılımda karşılaştırdı.

Bunun sonucunda, diğer bulgulara ilave olarak,

TP53 adlı spesifik bir gene ait

toplam 3 milyar baz çiftinden 2.000 baz çiftinin

silinmiş olduğunu tespit etti.

Eğer bu gende bu çeşit zararlı bir mutasyon varsa

kansere yakalanma olasılığınız %90'dır.

Ne yazık ki, bu bilginin bu kadına artık bir faydası olmaz

ama onun ailesi için çok ciddi ve büyük

etkileri olabilir.

Yani ailenin diğer fertlerinde de aynı mutasyon varsa

ve bu genetik testi yaptırıp sonuçların ne anlama geldiğini idrak ederlerse,

düzenli kontrollere gidip, kanseri ilk aşamasında tespit edebilirler

ve ömürlerini önemli ölçüde uzatabilirler.

Şimdi sizi, henüz iki yaşındayken beyin felci tanısı konmuş olan

Beery ikizleri ile tanıştırayım.

İkizlerin annesi,

belirtilerin beyin felcinin göstergesi olduğuna inanmayan ve

müthiş çabalar ve internet araştırmaları ile

tıp dünyasını ikizlerin aslında başka bir hastalığı olduğuna

ikna etmeyi başaran yürekli bir kadındı.

Aslında ikizlerde 'Dopa Yanıtlı Distoni' (istemsiz hareket bozukluğu) vardı.

Dolayısıyla, kendilerine L-Dopa verildi

ancak belirtilerde azalma görülmekle birlikte

tam bir iyileşme söz konusu olmadı.

Önemli denebilecek sorunlar devam etti.

Ne şanstır ki

bu resimdeki Joe Beery adlı beyefendi

"Life Technologies" adlı şirketin Bilgi Sistemleri Başkanıydı.

Bu şirket, genom dizilimlerini çıkaran önemli cihazları

üreten iki firmadan biri.

Önce çocuklarının baz dizilimini çıkarttı.

Bunun sonucunda, başka bir takım görevleri yanında serotonin üretiminden sorumlu olan

SPR adlı gende bir dizi mutasyonlar olduğu ortaya çıktı.

Dolayısıyla, L-Dopa'ya ilave olarak serotonin öncü ilaçlar da verildi

ve şu anda normal yaşantılarını sürdürebiliyorlar.

Arkadaşlar, eğer tam genom dizilimi çıkartılmamış olsaydı bu hiçbir zaman gerçekleşmeyecekti.

Ve o zaman, yani birkaç yıl önce, bu tedavi 100.000$'a mal olmuştu.

Bugün bunun maliyeti 10.000$. Gelecek yıl 1000$ olacak.

Aşağı yukarı ondan sonraki sene ise bu 100$ olacak.

İşte bu kadar hızlı ilerliyor.

Bu da küçük Nick.

Batman'a ve su tabancalarına bayılıyor.

Nick, açlık kurbanlarında görülen karın şişkinliği sebebiyle

çocuk hastanesine geliyor.

Yemek yemediğinden değil,

yemek yediğinde bağırsak kanalı açılıyor ve

bağırsak içindekiler mideye doğru geri akıyor.

Yüz tane ameliyattan sonra

Nick annesine dönüp "Anne lütfen benim için dua et.

Çok canım acıyor." diyor.

Doktoru tesadüfen klinik genetik eğitimi almış biri çıkıyor

ve Nick'in durumuna bir anlam veremiyor.

Ancak "Bu çocuğun gen haritasını çıkartalım" diye düşünüyor.

Ve sonuçta, programlı hücre ölümünden sorumlu bir gende

tek-nokta mutasyonuna rastlıyorlar.

Nick'in bağışıklık sisteminin yemekteki birşeye karşı

tepki verdiği tahmin ediliyor.

Programlı hücre ölümüne sebep olan doğal bir tepki bu.

Ancak Nick'te bu prosesi düzenleyen gen suskun kalmış.

Bu tabii ki, başka uygulamalara ilave olarak kemik iliği nakli gerektirmektedir

ve kendisine bu tedavi uygulanıyor.

Dokuz aylık meşakkatli bir tedavi süreci sonrasında

şu anda A1 soslu biftek yiyebiliyor.

(Gülüşmeler)

Gen haritasını

genel bir teşhis yöntemi olarak kullanacağımız

günler artık çok yakın.

Bugün bu aşamadayız.

Bu aslında buradaki herkesin

sadece bu gen haritası sayesinde

5, 10, 20 sene daha uzun yaşayabileceği anlamına gelmektedir.

Eğer dünya üzerindeki bir insanın hayatı boyunca tükettiklerini ve

gıda ihtiyacını karşılayabilme kapasitemizi düşünmezseniz

bu olağan üstü bir gelişmedir.

Şu da var ki,

aynı teknoloji

kuraklığa ve sele, zararlı böceklere ve

zirai ilaçlara karşı oldukça dayanıklı,

yeni mısır, buğday, soya fasulyesi ve diğer

tahıl cinslerini yetiştirmek için de kullanılıyor.

Bakın, nüfusun artmasını sağladığımızda

genetiği değiştirilmiş gıdalar yetiştirmek ve yemek zorunda kalacağız

ve bugün ben bunun destekçilerindenim.

Bu izleyici grubu içinde

bundan sonra yemek yememeye gönüllü birileri varsa başka tabii, var mı?

Yok değil mi? Bir kişi bile yok.

Bu gördüğünüz bir daktilo.

Yıllarca her masada yer almış olan demirbaşlardan biri.

Aslında daktilo, gördüğünüz bu şey yüzünden yerinden oldu.

Ve daha sonra da kelime işlemcilerinin daha bilinen modelleri ortaya çıktı.

Ama sonuçta bunların herbiri bir sonrakine birşeyler ekledi.

Ethernet'i ve bütün bilgisayarları birbirine bağlamayı bularak

herşeyi temelinden değiştiren kişi

Bob Metcalfe idi.

Sonra aniden Netscape geldi, hemen sonra Yahoo

ve daha sonra da bütün "noktacom"lar.

(Gülüşmeler)

Fazla endişelenmeye gerek kalmadan bunların imdadına

iPod, Facebook

ve tabii ki 'Kızgın Kuşlar' yetişti.

(Gülüşmeler)

Bakın bu gün biz buradayız.

Bugün genomik devrimi yaşıyoruz. İşte bugün buradayız.

Şunu gözardı etmemenizi istiyorum:

Eğer bu noktalar sadece genomunuzun baz çiftlerini değil de

bütün gezegendeki genomları birleştiriyorsa

bu ne anlama gelir?

Ben geçenlerde hayat sigortası yaptırdım.

Ve bir yerde şu seçeneklerden birini işaretlemem bekleniyordu:

A. Hiç genetik test yaptırmadım, B. Yaptırdım ve işte sonuçlar burada

C. Yaptırdım fakat sizinle sonuçları paylaşmak istemiyorum.

"A" seçeneğini işaretleyebildiğim için mutluyum ve

eğer burada sigorta şirketimden bir mümessil varsa bilsin ki bunu gerçekten samimiyetle söylüyorum.

Peki "C" seçeneğini işaretleseydim ne olurdu?

Genom bilimine yönelik tüketici uygulamaları anında ortaya çıkmaya başlayacaktı.

Kız arkadaşınızla genetik olarak uyumlu olup olmadığınızı

bilmek ister misiniz? Tabii ki.

iPhone'unuzda DNA diziliminizi görmek ister misiniz? Bunun için bir uygulamamız var.

(Gülüşmeler)

Kişiye özel genom masajı isteyen var mı?

Daha şimdiden, aldatma geni olarak da bilinen

AVPR1 geninin 334 gen çiftini test eden

bir laboratuvar var.

Eğer burada partneri ile birlikte olanlar varsa emin olmak için

hemen onlara dönün ve bir tükürük numunesi alın,

sonra da laboratuvara gönderin.

(Gülüşmeler)

Gen haritasından kardiyomiyopati olma ihtimali tespit edilen

bir başkan seçmek ister miydiniz?

Şimdi bir düşünün. Yıl 2016 ve

önde giden aday sadece son dört seneye ait

vergi bilgilerini değil

aynı zamanda kişisel genom bilgilerini de açıklıyor.

Ve sonuçlar gerçekten iyi görünüyor.

Ve kendisi rakiplerini de aynı şeyi yapmaya davet ediyor.

Olmayacağını mı sanıyorsunuz?

Bu John McCain'in işine yarar mıydı sizce?

(Gülüşmeler)

İzleyiciler arasında soyadı benim gibi Resnick olan kaç kişi var?

Ellerinizi kaldırın!

Var mı? Yok.

Genelde bir veya iki kişi çıkıyor.

Babamın babası on Resnick kardeşten biriydi.

Hepsi birbirinden nefret ederdi.

Ve hepsi de dünyanın başka başka yerlerine yerleşti.

Aslında karşılaştığım ama hiç tanımadığım

herbir Resnick ile aramızda bir akrabalık bağı olabilir.

Şimdi benim gen haritamın çıkarılmış ve bir yazılıma yüklenmiş olduğunu varsayalım.

Aynı şekilde üçüncü kuzenimin gen haritası da orada olsun.

Bu ikisini kıyaslayıp aralarındaki ilişkileri belirleyebilecek

bir yazılım olduğunu da farzedelim.

Olmayacak birşey değil. Benim şirketimde bu işlemi yapabilen yazılımlar var.

Bir de şunu düşünün:

Bu yazılım her iki tarafın da karşılıklı rızasını sorabiliyor.

"Üçüncü kuzeniniz ile karşılaşmak ister miydiniz?"

Eğer her ikimiz de olur verirsek,

buyrun Kromozomsal LinkedIn'e hoşgeldiniz!

(Gülüşmeler)

Bu muhtemelen iyi birşey, değil mi?

Daha çok sayıda sülale toplantıları ve buna benzer başka şeyler.

Fakat aynı zamanda kötü birşey de olabilir bu.

Şu anda buradakilerden kaçınız baba? Ellerinizi kaldırın!

Pekala, uzmanlar sizin %1-3'ünüzün

çocuğunuzun gerçek babası olmadığı görüşünde.

(Gülüşmeler)

Bakın ...

(Gülüşmeler)

bu genomlar, bu 23 kromozom,

hiçbir zaman aramızdaki ilişkinin kalitesini

veya toplumumuzun doğasını göstermez. En azından şimdilik.

Ve her yeni teknolojide olduğu gibi

bunu da insanlığın iyiliği için kullanıp kullanmamak

yine insanların elindedir.

Ve ben hepinizi, gözlerinizi açıp etrafınızda meydana gelen

genomik devrimi anlamaya ve buna katkıda bulunmaya çağırıyorum.

Teşekkürler.

(Alkış)