Biyoprinter ile Biyolojik Işınlama Geliyor

Bilim insanları olası Mars bakterilerini biyoprinter ile Dünya’ya ışınlayacak; çünkü Mars’tan bakteri getirmek pahalı ve riskli bir iş: Ya Dünya’ya mikrop bulaşırsa? Ne de olsa 5 yıl önce Mars’a giden Curiosity ile gezegene yanlışlıkla mikrop bulaştırdık. Peki biyolojik ışınlama nedir ve nasıl çalışır?

Mars’ta hayat varsa

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam, Mars’ta henüz hayat bulmadık ki!” Haklısınız fakat ya bulursak? Son bulgular Mars’ta bakterilerin yaşayabileceğini gösteriyor. Ancak, Mars’ta bulamazsak Jüpiter’in uydusu Europa ve Satürn’ün uydusu Enceladus okyanuslarında hayat bulabiliriz. Tedbirli olmalıyız.

Mars’ta hayat bulmak işin kolay tarafı. Mars’taki yaşamı kızıl gezegen bakterilerine zarar vermeden veya bu bakterileri yanlışlıkla Dünya’ya getirmeden incelemekse çok zor. Tabii ki olası Mars bakterileri Dünya’ya uyum sağlamakta zorlanabilir, Dünya’da yaşamayabilir.

Ancak, meraklı kedi Curiosity’yi 5 yıl önce Mars’a gönderirken gezegene yanlışlıkla mikrop bulaştırdık. Mars’a Dünya mikropları kalıcı olarak bulaşırsa işimiz biter; çünkü 20 yıl sonra Mars’ta hayat bulursak Dünya’dan gelmediğinden emin olamayız. Mars’taki bakterilerin orijinal olduğunu kanıtlayamayız.

İlgili yazı: 1 Milyar Yıllık Kayıp Kıtalar Bulundu

 

Uzayda hayat bulmanın riskleri

Biz Mars’a mikrop bulaştırıyorsak olası Mars bakterileri de Dünya’ya bulaşabilir. Hatta Dünya’da tutunursa yerli bakterilerin yerini alarak ekosistem felaketine yol açabilir. Ne de olsa bugüne kadar iki farklı gezegenin canlılarını hiç birbirine karıştırmadık ve neler olacağını bilmiyoruz.

Mars bakterilerinin orijinal haliyle insanlarda hastalık yapması imkansız; ama Dünya’da mutasyon geçirip gezegenimize uyum sağlarlarsa buğday rekoltesini yok eden bitkisel hastalıklara veya insanlar için tehlikeli olan diğer hastalıklara yol açabilir ya da yerli canlıların dengesini bozabilirler.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Kısacası mikrop bulaştırmamak lazım

Peki Mars’ta hayat bulursak bu bakterileri nasıl inceleyeceğiz? Mars’a insan gönderirsek insanlar işi bitince geri dönmek isteyecekler.

Gerçi şimdilik Mars’a sadece robot gönderebiliyoruz; ama bu robotlar kızıl gezegende mikrop bulursa numune alarak Dünya’ya getirmelerini isteyeceğiz. O zaman da Dünya’ya mikrop bulaşma riski artacak.

Düşünün, Curiosity’yi NASA laboratuarlarında mikroplardan tam olarak arındıramadık. Peki Mars’taki basit bir robot, kabın dışına mikrop bulaştırmadan canlı bakterileri numune tüpüne nasıl koyacak?

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Gerçek bir sıkıntı

Buna 40 yıldır bir çözüm arıyoruz ve nihayet bir çözüm bulduğumuzu düşünüyoruz: Yeni teknolojinin adı dijitalden biyolojiğe çevirgeç (DBC); yani halk arasındaki tabiriyle biyolojik ışınlama. Bunun için erimiş plastikten promosyon ürünleri basan standart 3D printerlar yerine deri, kas ve kalp basan biyoprinterlar kullanacağız.

Biyolojik ışınlama yapan biyoprinter teknolojisinin nasıl çalıştığını görmek için günlük hayatta bildiğimiz iki yeni çözüme bakalım: Bunlardan biri karma gerçeklik. Artırılmış gerçeklik teknolojisini kullanan karma gerçekliğe Terminator görüşü de diyebiliriz.

Bunu sanal gerçeklik yazılarında anlattım; ama Mars’a göndereceğimiz yeni robotları Dünya’dan sanal gerçeklik yöntemiyle, yani uzaktan kumandayla kontrol edeceğimizi söyleyebilirim. Ne de olsa Mars’a her gün insan gönderemeyiz; ama Mars’taki robotları insan gözüyle her an uzaktan kontrol etmek yeni keşifler yapmamızı hızlandıracaktır. Tabii bunun için de uzaydan lazer internete ihtiyacımız var:

Lazer ışınlarıyla optik kablosuz internet bağlantısı kurarsak Mars’la aramızdaki bant genişliğini 1000 gigabite çıkarabiliriz. O zaman Mars’ı havadan keşfedecek binlerce dronu ve yerden keşfedecek yüzlerce Curiosity torununu sanal gerçeklik ile uzaktan kumanda edebiliriz.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

İkinci teknoloji yemek basan printer

Biyoprinterlar sadece organ basmıyor. Şimdiden pizza basan ilkel Foodini printerlar çıktığını düşünecek olursak öncelikle kırmızı et, beyaz et, baklagil ve tahıl basan biyoprinter teknolojisinin yaygınlaşacağını söyleyebiliriz. Neden derseniz:

Mars’a ve Ay’a gidecek astronotlar için uzaya yiyecek göndermenin pahalı olduğunu belirtelim. Uzaya 1 kg yük göndermek 20-25 bin dolar ediyor. Elon Musk ve Jeff Bezos’un yeniden kullanılabilen roketleri bu maliyeti önümüzdeki 20 yılda 8-10 bin dolara çekebilir; ama fütüristik uzay asansörü geliştirene kadar maliyetler daha fazla düşmez.

Öte yandan, uzaya hazır gıda bileşenleri göndererek bunları biyoprinter ile tam kapsamlı sofra yemeği olarak basabiliriz. Hatta uzaya tohum gönderip bunları uzay istasyonu, uzay gemisi, Mars ve Ay’da yetiştirebilir; ardından yemek printerları ile ekonomik olarak basabiliriz.

İlgili yazı: Çıplak Tekillik: Kara Deliklerin İçini Neden Göremiyoruz?

 

Hani biyolojik ışınlama?

Şimdi ona geliyoruz ve bunun için uzayda en yaygın olan elementlere bakmamız gerekiyor: Birincisi hidrojen ve hayatın temeli olan su molekülleri iki hidrojen atomundan oluşuyor. İkincisi helyum, ama helyum bir asal gaz; yani kimyasal tepkimeye girmiyor. Bu yüzden içinize helyum çekerseniz sadece sesiniz çocuk sesi gibi ince çıkar.

Evrendeki en yaygın üçüncü element ise oksijen. Oksijen olmasa nefes alamayız. Dünya’da ise element sırası biraz farklı: hidrojen, oksijen, karbon ve azot. Karbonla kalsiyum etimiz ve kemiğimizle hayatın temeli. Kısacası Dünya’da hayat evrende en bol bulunan atomlarla ortaya çıkmış bulunuyor.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Bir de DNA var

İnsan DNA’sına donanıma kodlanmış yazılım da diyebiliriz. Ana karnında embriyodan fetüse ve yeni doğan bebekten çocuğa, ardından da bir yetişkine nasıl dönüşeceğimiz DNA’da yazıyor. 25 yaşına kadar maksimum kaç metre boy atacağımız ve gözümüzün rengi, hatta kanser yatkınlığı organik molekül DNA’da kodlanıyor.

İşte şimdi biyolojik ışınlamaya geçebiliriz: 2016’da Dünya’daki ilk sentetik canlıyı yaratan genetikçi Craig Venter, olası Mars bakterilerini Dünya’ya getirmeden Dünya’da kopyalayacak bir biyoprinter geliştiriyor. Bu sistemde robot keşif araçları önce Mars’ta mikrop bulacaklar.

Ardından mikrobun genetik kodunu çıkaracaklar. Sonra mikrop DNA’sını uzaydan lazer internet ile Dünya’ya gönderecekler. Mars ve Dünya aynı atomlardan oluştuğu için bu mikropların ham maddesini Dünya’dan kepçeyle alacağız. Mars bakterisi DNA’sını da laboratuarda sentezleyeceğiz.

Sonuç olarak Mars bakterilerini biyoprinterlarla ve kontrollü laboratuar ortamında basacağız. Böylece yanlışlıkla Dünya’ya mikrop bulaştırma tehlikesi olmayacak. Craig Venter, bu tür replikatör biyoprinterlar üretmek için Synthehitc Genomics başkan yardımcısı Daniel Gibson ile çalışıyor.

İlgili yazı: Uzay Milleti Asgardia 2017’de Kuruluyor

 

İnsan ömrünü uzatmak ve ölümsüzlük için

Ortalama insan ömrünü uzatmanın en iyi yolu insanların kanser gibi genetik veya kolera gibi mikrobik hastalıklardan hayatını kaybetmesini önlemek. Bunu sağlamanın en kolay yolu da kök hücre tabanlı gen tedavisi kullanan yeni ilaçlar ve aşılar geliştirmek.

Kısacası bırakın Mars’tan lazer internet ile Dünya’ya mikrop DNA’sı ışınlamayı, bizim zaten Dünya’daki mikrop ve virüsleri yeni aşılar üretmek için biyoprinterla basmamız gerekiyor.

Böylece hem sentetik biyoloji ile mevcut canlılara yeni özellikler kazandıracağız (elinize sürünce güzel kokan bira mayası sayesinde kozmetikçiden şişesi 400 liraya parfüm almak zorunda kalmamak gibi), hem de sıfırdan yeni canlı türleri geliştireceğiz (düşük yerçekimli Ay yüzeyinde loş ışıkta boy atan yeni buğday türleri gibi).

Özetle biyolojik ışınlama ile sentetik et ve tahıl basmak aynı zamanda açlığa çare olacak; ama dahası var. Çok daha fazlası var.

İlgili yazı: Renk Körlüğünü Düzelten Gözlük

 

Örneğin Mars’a gidersek

Bilim insanları Mars’a giderken yanlarına hafif olsun diye birkaç paket tohum alırlar. Sonra yolda kaza tehlikesine karşı biyoprinter kullanarak bu tohumların kopyasını basarlar.

Ardından Mars’taki seraların içinde bu tohumlarla taze sebze ve meyve yetiştirirler. Mars’ta turfanda seralar delinirse ve havası dışarı kaçarsa kayıp mahsulü telafi etmek için yeni tohumlar basarak hayatta kalabilirler!

Nitekim Venter ekibi 2016 yılında sıfırdan 437 gen üreterek yepyeni bir bakteri türü yarattılar. Bunun için mevcut bir bakterinin genetiğini değiştirmediler. Kendi bakterilerini icat ettiler!

Tıpkı ünlü genetikçi George Church’ün dediği gibi, insan ömrünü uzatmak için hastalıkları elimine edecek gen tedavisinin bugünkü aşaması sentetik biyoloji olabilir. Ancak, kesin çare sıfırdan sağlıklı insan DNA’sı yazmaktır.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Biyolojik ışınlama ve organik bilgisayarlar

İnsan beyninin kısmen organik, kısmen dijital olarak çalışan bir makine olduğunu biliyoruz. Bu açıdan biraz ıslak kimyasal reaktöre, biraz da içine elektronik çip takılmış eski model (daktilo benzeri) analog Fasit hesap makinelerine benziyor.

Craig Venter da yeni biyolojik ışınlama teknolojisi ile “mikro-sıvı çipleri ve mikro-devreler kullanan organik bilgisayarlar basmayı planladıklarını” söylüyor. En basitinden, bu tür devrimsel teknolojilerin yapay zekanın insan zekasını aşacağı tekillik gününün gelişini hızlandıracağını belirtebiliriz.

İlgili yazı: Amatörlere kendi 3D printerını yapma rehberi

 

Yetmez ama evet

Daha işin başındayız dedik değil mi? Peki uzaydan lazer internetle biyolojik ışınlama destekleyen biyoprinter ile Dünya’ya ithalat, ihracat, lojistik ve taşımacılık sektörünün de kökten değişeceğini biliyor musunuz?

Diyelim ki Afrika’da bir kabilede tifo salgını oldu ve ilaç gelene kadar insanlar hayatını kaybedecek. Hemen internetten aşı için gereken genetik kodu indiriyorsunuz. Ardından, sağlık ocağındaki acil durum organik ham maddelerini kullanarak yeni aşı / ilaç basıyorsunuz. Böylece hayat kurtarıyorsunuz.

İlgili yazı: Robotlara 3D Printerla Basılan Yapay Deri

 

Ambarda buğday kurtlanırsa

Yeni buğday satın almak yerine tahılı geri dönüşüme sokup biyoprinterda taze buğday basmak mümkün olacak. Bu teknolojinin gerçekleşmesine en az 20 yıl var; ama Craig Venter ve ekibi Archetype denilen özel bir canlı doku basma yazılımı üzerinde çalışıyorlar.

Bu yazılım, örneğin olası Mars bakterisi DNA’sını hızla analiz edecek ve ardından aynı anda binlerce Mars bakteri DNA’sı basacak. Bugün insan DNA’sını sentezlemek 1000 dolara mal oluyor. Archetype’ın ardılları ile önümüzdeki yıllarda 1 dolara kadar ucuzlayacak.

Makinenin sırrı ise DNA molekülünü kısa şeritler halinde kesip analiz etmesi ve parça parça basarak hızla sentezlemesi. 3 milyar bazlık koca molekülleri kısa kısa basınca hem hata oranı azalıyor hem de genetik hataları tespit edip düzeltmek kolaylaşıyor.

Sonuçta gen tedavisi ile biyolojik olarak kusursuza yakın insan DNA’sı basmak istiyorsak DNA’da kanserojen genetik kusurlar olmasını istemeyiz.

Robotlar ve biyoteknoloji

Bu arada biyoprinterların mekanik olduğunu hatırlatalım. Sistemin hızla çalışması için aynı anda yüzlerce test tüpünü alıp birbiriyle karıştıran süper çevik robot kollar kullanıyoruz; yani hızlı DNA sentezleme yazılımı yazmak kadar hızlı çalışan robot yazılımı kodlamak da önemli.

İlgili yazı: Kök Hücreyle Lösemi ve Diyabet Tedavisi

 

Öğrenciler biyoteknoloji okuyun

Bu yüzden başta Bilgi ve Bahçeşehir Üniversitesi’ndeki öğrencilerime, aslında konuya yatkın bütün gençlere biyoteknoloji okumalarını öneriyorum.

Dijital dönüşüm danışmanı olarak işim şirketler ve kurumlara teknolojiyi kullanarak önümüzdeki 3, 5, 10 yılda nasıl para kazanacaklarını anlatmak. Ancak, biyoteknoloji paranın ötesinde insanlığın açlık ve hastalık sorunlarını da çözecek.

Bu bağlamda, doğrudan biyoteknoloji okumasanız bile öğrencilerin hemen öğrenmesi gereken 16 programlama dili yazıma göz atarak yeni yazılım dilleri öğrenmeye başlayabilirsiniz. Maksat sadece kendimizi değil, yedi sülalemizi zengin etmek ve toplumsal refahı artırmak.

İlgili yazı: Kök Hücre ile Kalp Kası Tedavisi Başladı

 

Sentetik tıp hata kaldırmaz

Bu süreçte Venter’ın biyolojik ışınlama destekleyen biyoprinter ürününün sadece yüzde 30 hata payıyla çalıştığını hatırlatalım.

Hata payı gerçekte çok yüksek; ama çiçeği burnunda yeni bir teknoloji için yüzde 70 doğruluk payı da çok yüksek. Üstelik seri üretimde dakikada yüzlerce düzeltme yaparak son ürünü (sentetik DNA’yı) ucuza ve kusursuza yakın olarak kopyalamak mümkün oluyor.

Venter bu işten kişiselleştirilmiş tıp ile para kazanacak. Bugün seri üretim ilaçlar kullanıyoruz ve bu ilaçların birçok istenmeyen yan etkisi oluyor. Oysa biyoprinterlar kişiye özel aşı ve ilaç basacak. Bunların içerdiği organik molekülleri basacak. Böylece hem daha hızlı hem de daha etkili iyileşeceğiz.

Bunu için sağlık ocağına uğramanız ve ocaktaki biyoprinter ile ilacınızı bastırmanız mümkün olacak. Hatta bir gün önceden sipariş verip ertesi gün gidip alacaksınız. Bu işlem eczanede ilaç yazdırmak kadar vaktinizi alacak.

İlgili yazı: Gen Makası CRISPR ile Kök Hücre Tedavisi

 

Uzay yolculuğu

Uzay Yolcuları filmini örnek göstererek yakın yıldızlara 10 yılda gitmek için nükleer motorları nasıl kullanacağımızı anlatan yazımda işin teknoloji tarafını anlattım. Oysa Venter teknolojik tekillik için bambaşka bir çözüm öneriyor:

Sentetik biyoloji yoluyla DNA sentezleme makinelerinde tasarlanan ve biyoprinter ile basılan boş kalıp fabrikatör bakterilere ne dersiniz?

Bunları kök hücre bazlı gen tedavisiyle farklı ürünler basmak üzere programlayabilirsiniz. Nasıl ki bugün 3D printer ile hem aksiyon figürü hem de kolunu kaybetmiş insanlar için protez el basabiliyoruz, fabrikatör bakterileri programlayarak da farklı ürünler basabiliriz.

Bu bakteriler bir gün yiyecek basabilir, ertesi gün uzay gemisinin yolcu kabinine oksijen salabilir ve hatta roket yakıtı üretebilirler! Aslında geleceğin Mars üslerini, gezegenin atmosferinde mantar sporları gibi çoğalan bakterileri mikroskobik biyoprinter olarak kullanarak basabiliriz.

İlgili yazı: Kök Hücrelerle Körlük Tedavisi Ne Zaman Geliyor

 

Organik baskı sayesinde

Uzay gemisinde büyük miktarda yiyecek, su ve hatta inşaat malzemesi taşımaya gerek kalmayacak. Özellikle de biyoprinterların masa büyüklüğünde olmadığı, tersine bakterilerin biyoprinter olduğu bir Dünya’da imalat sanayisi de kökten değişecek ve şahıs şirketleri holdinglerden güçlü olacaktır.

Nasıl derseniz: Bugün üretimde kullanılan ham maddenin yüzde 99,999’u ziyan oluyor. Oysa insan vücudu hücrelerimiz bölünürken, DNA kopyalarken ve vücudumuzun yapı taşları olan proteinleri sentezlerken hep 4D biyoprinter gibi çalışıyor.

Öyle ki anne rahmine tam kapsamlı bir biyoprinter diyebiliriz. Siz de dölyatağını taklit eden 3D printerlarla gelecekte insana benzeyen robotların nasıl basılacağını İngilizler Biyoprinterda İnsan Kalbi Bastı yazısında okuyabilirsiniz.

Biyolojinin geleceği

¹Digital-to-biological converter for on-demand production of biologics