BiyoteknolojiBiyoteknoloji SektSektöörrüü

DoDoçç. Dr. Filiz G. Dr. Filiz Güürelrelİİstanbul stanbul ÜÜniversitesiniversitesiMolekMoleküüler Biyoloji ve Genetik Bler Biyoloji ve Genetik Bööllüümmüü

BiyoteknolojiBiyoteknoloji bbiyolojik sistem ve iyolojik sistem ve ssüürereççleri kullanarak sorunlara leri kullanarak sorunlara çöçözzüüm m bulunmasbulunmasıı ve yararlve yararlıı üürrüünler nler üüretilmesidirretilmesidir..

BiyoteknolojininBiyoteknolojinin amacamacııBir yBir yöönnüüyle yatyle yatıırrıımcmcııya para kazandya para kazandıırrıırken; rken; didiğğer yer yöönnüüyle tyle tııptapta, , ziraatteziraatte, hayvanc, hayvancııllııkta, kta, ilailaçç ve gve gııda endda endüüstrisinde bir strisinde bir ççok sorunlara ok sorunlara çöçözzüümler bulunmaktadmler bulunmaktadıır. r.

Biyoteknoloji Sektörü

Sağlık ve Gen Teknolojileri

Tarımsal Biyoteknoloji

Hayvancılık Biyoteknolojisi

Endüstriyel Biyoteknoloji

SaSağğllııkk

Genomikçalışmalar Hücre tedavileri İlaç tasarımları

(Famakogenomik)ilaç

üretimiGenetik tanı

TarTarıımsal msal BiyoteknolojiBiyoteknoloji

TransgenikTransgenik bitkilerbitkiler

Metabolik/FizyolojikDeğişimler

Geliştirme(Islah) Üretim

HayvancHayvancııllııkk

Hayvan Islahı Üretim Yaban/Evcil hay. gen kaynaklarının korunmasıve moleküler tanımlama

Hayvansal ilaçve aşı üretimi

Biyoteknolojide Yeni Alanlar

Biyoçipler Biyoenformatik Biyonanoteknoloji

KonularKonular

√ Biyoteknolojik ilaç üretimleri → ABD, Avrupa Birliği√ Büyük Üreticiler (Big Pharma) ve biyoteknoloji

endüstrisi√ Genom projesi ve patentler√ Tarımsal biyoteknoloji ve GDO’lar

2003’de 46.3 milyar dolarlık global gelirin dağılımı

ABD-%77

Avrupa-%16

Kanada-%4

Asya-%3

ABD:ABD:““Piyasaya dayalPiyasaya dayalıı kendi kendine yeterlilikkendi kendine yeterlilik””

İİngiltere:ngiltere:““BuluBuluşş, deney ve , deney ve ççooğğulculukulculuk””

Japonya, GJaponya, Güüney Kore:ney Kore:““Global stratejik Global stratejik ööğğrenme ve irenme ve işşbirlibirliğğii””

ABDABD--19531953--WatsonWatson--CrickCrick taraftarafıından DNAndan DNA’’nnıın n ççift sarmal yapift sarmal yapııssıı NatureNature’’dadayayyayıınlandnlandıı

19801980: Genlerin ilk kez : Genlerin ilk kez klonlanmasklonlanmasıındanda Herbert Boyer Herbert Boyer veve Stanley Stanley CohenCohen’’ee patent hakkpatent hakkıı verildiverildi

19761976--GenentechGenentech19781978--BiogenBiogen19801980--AmgenAmgen19811981--ImmunexImmunex19811981--ChironChiron19811981--GenzymeGenzyme

Avrupa Birliği2005’de 25 yeni üye katılmıştır. Şirketlerin sayısal olarak dağılımı:

Almanya %22Almanya %22İİngiltere %17ngiltere %17Fransa %11Fransa %11İİsvesveçç %7%7İİsrail %9srail %9İİsvisviççre %5re %5Hollanda %5Hollanda %5Danimarka %5Danimarka %5

Şirket Sayısı 1613 1415Çalışan Sayısı 67530 187500Gelirler 10.4 M Euro 27.2 Milyon EuroARGE Harcamaları %69 %39

Hükümet, “bioregio”, “bioprofile” ve ”biochance” gibi teşvik edici programlarla endüstriyi desteklemektedir.

2005 yılında biyoteknolojiye 802.7Miyon Euro ayrılmıştır (136.5ME sadece genom araştırmaları içindir)

Biyoteknoloji endüstrisi başlıca Bavyera ve Baden Württemberg bölgelerinde gelişmiştir.

Örn. Wilex Biotechnology Şirketi kanserin yayılmasına yol açan spesifik bir proteini durduran ilaç üzerinde çalışıyor.

ALMANYAALMANYA

DDüünya nya üüzerinde 325 milyondan fazla kizerinde 325 milyondan fazla kişşi, 160 i, 160 onaylonaylıı ilailaçç ve ave aşışı geligelişştirilmesinde tirilmesinde ççalalışışmaktadmaktadıır.r.

200200’’den fazla hastalden fazla hastalığıığın tedavisinde n tedavisinde kullankullanıılacak lacak >>350 ila350 ilaçç ve ave aşışı iiççin klinik in klinik denemeler yapdenemeler yapıılma alma aşşamasamasıında.nda.

İİlalaçç SektSektöörrüü : 1980 : 1980 →→ 20042004

BigBig PharmaPharma KavramKavramıı

Bunlar büyük üreticilerdir. Geliri 3 milyar Geliri 3 milyar $$’’ıınn üüzerinde olan ve ARzerinde olan ve AR--GEGE’’yeye ayayıırdrdııklarklarııpay en az 500 milyon pay en az 500 milyon $$ olan ilk 30 olan ilk 30 şşirkettir.irkettir.

“2010 yılında ilaç (farmasötik) araştırmalarının çoğu biyoteknolojişirketleri tarafından yapılacaktır”

Deutche Bank

İİlk 10 lk 10 ŞŞirketin 2004 Gelirleriirketin 2004 Gelirleri

43,0002,3882,50019,380ABDJohnson & Johnson10

50,6003,2361,69719,680ABDAbbott Laboratories9

64,2003,8133,80321,427İNG-İSVEÇAstraZeneca8

62,6005,8134,01022,939İSVMerck & Co.7

64,7035,3444,09825,163İSVHoffmann-La Roche6

81,3925,7674,20728,247İSVNovartis5

96,4396,5264,92731,615FRSSanofi-Aventis4

100,6197,8865,20437,318İNGGlaxoSmithKline3

109,9008,5095,20347,348ABDBristol-Myers Squibb2

115,00011,3617,68452,516ABDPfizer1

ÇalışanSayısı

Net Gelir(Mil$)

ARGE(Mil$)

Brüt Gelir(Mil$)ÜlkeŞirket2004

GeliştirmePazarSatış

Büyük Üreticiler

YatırımFikirler

Biyotek Endüstrisi

DeneyFikrin Kabul EdilmesiTanımlanmasıİlacın üretimiHayvan DeneyleriFormülasyonÜretimKlinik DenemelerYasal Onaylanma SüreciPiyasaya Sunulması

Biyoteknolojik Bir İlacın Geliştirilmesi

$

Terapötiklerin hastalıklara göre dağılımı

Çeşitli %25

Otoimmün %5

Kanser %28

Kalp-damar hast %11

Nöroloji %12Diyabet %3

Enfeksiyonhast %16

Moleküler GenetikGenomik

BiyoteknolojiEndüstrisi

Patent?

Mayıs 2006’da tamamlananinsan genom projesi çağımızın en önemli bilimsel gelişmelerindenbiridir. Proje yoğun bir bilgibirikimi sağlamasının yanısıragenetik temelli bir çok yeniçalışma alanı yaratmış, tıptatanı ve tedaviye bakış açısınıdeğiştirmiştir. Diğer bir deyimle, içinde bulunduğumuz post-genomik çağda artık medikalçalışmalar genom bazlıveritabanları dikkate alınarakyapılacaktır.

GENOMICS

1998’de Perkin-Elmer Corporation tarafından kurulan bu şirketin ilk başkanı Genom Araştırmaları Enstitüsünden (TIGR) Dr. J. Craig Venter idi. Venter ve Hamilton Smith TIGR’de ilk genom projesi Haemophilus influenzaebakterisinin dizi analizini yapan araştırıcılardır.

Genlerin patentlenmesi

Celera başlangıç olarak üzerinde çalıştığı 200-300 genin patentini alacağını yayınladı. Daha sonra bu sayıyı 6500 gen/ gen bölgesi’ne çıkarmıştır. Aynı zamanda “Bermuda antlaşması” kapsamında bu genlerle ilgili bilgileri HGP den daha az sıklıkta olmakla birlikte halka açacağını beyan etmiştir,

Ancak, 2000 yılında ABD hükümeti bu istemin mümkün oImayacağını, halkın genom bilgilerinden serbestçe yararlanması gerektiğini bildirmiştir.

Patent Konusu

♦ Halkın bilgisine sunulmak üzere İnsan Genom Projesi sonucunda elde edilen tüm DNA dizileri anında internetortamındaki veritabanlarına işlenmektedir.

♦ Birleşik Devletler Patent ve Ticari Marka Ofisi (USPTO)’ne göre; bir gen dizisi patentlenemez ancak doğal durumunda herhangi bir canlıdan izole edilmiş bir genin “eğer” başvuran kişi tarafından bir buluş için “özgül, önemli ve güvenilir bir faydası olduğu” gösterilebilirse patent hakkı alabilir.

İnsan Genom Projesi

HAP-MAP Projesi

İnsan Kanser Atlası

Encode projesi

HE Projesi

Hap-MAP Projesi

SNPSNP’’lerinlerin analizi: Etnik farklanalizi: Etnik farklııllııklar,klar,İİnsanlar arasnsanlar arasıı farklar farklar kikişşilerin ilailerin ilaççlara/lara/ççevresel faktevresel faktöörlere yanrlere yanııttıı

Kişiye Özel İlaç ÜretimiHastalıkların Hızlı Tanısı

PerlegenPerlegen ve ve AffymetrixAffymetrix

10 merkezde 5 farklı teknoloji kullanılarak saptanan10 milyon SNP (Ağustos 2006 itibariyle) veritabanına işlenmiş ve

%40’ının polimorfik olduğu belirlenmiştir.Proje kapsamında hedef: 2,000,000 dan fazla ilave SNP nin

Perlegen ve 500 bininin Affymetrix firması tarafından tiplendirilmesidir.

Affymetrix, Sequenom, Illumina

Moleküler GenetikGenomik

BiyoteknolojiEndüstrisi

Silikon üzerinde DNA çipleri, Affymetrix

SNP’leri hızlısaptayan sistemler ve transkriptanalizleri üzerinde çalışmalar yapmaktadırlar.

Sistem geliştirme, örnekler

Applied Biosystems Group Şirketi tarafından- 24 saat içinde 400.000 SNP’yi analiz edebilen birsistem geliştirilmiştir (SNPlex System).

Illumina’nın geliştirdiği -Six human genome- SentrixBeadChip adlı bir sistemle 6 farklı örnekte 48.000 transkriptin analizi yapılabiliyor.

ABD-hedefler

Eğitim sürecinin artırılması

Yasal düzenlemelerin ticareti hızlandırması

Yeni şirketler vemeslekler

Toplumun bilimsel faydalanmasının

yükseltilmesi

BiyoteknolojiBiyoteknoloji ŞŞirketi ve Risklerirketi ve Riskler

BilimselBilimselKlinik Klinik

denemelerdenemeler

ParasalParasal

RekabetRekabet

İİnsannsan

Yasal Yasal DDüüzenlemelerzenlemeler

BilimselBilimsel :: üretilecek ilacın yada tedavi yolunun varolanlardan “daha üstün” olması gerekir.

Parasal:Parasal: Üretime yönelik çalışmalar her zaman tahmin edilenden daha uzun sürmekte ve maliyet yüksek olmaktadır. Bu nedenle maliyeti doğru tahmin etmek, güçlü ortaklar ve sermayeye gereksinim vardır.

Klinik:Klinik: Üretilen ilaç veya tedavi yoluyla ilgili klinik denemelerin kısa zamanda ve belirli bir bütçeyle sonuçlanması şirket açısından önem taşır. .

İİnsan Faktnsan Faktöörrüü: : Etkin bir teknik eleman grubu, bilimsel geçmişi olan ancak parasal ve stratejik konularda uzman bir lider olmalıdır.

Rekabet:Rekabet: Şirketin rekabetle başa çıkabilecek teknik donanımı ve yasal düzenlemeleri bilen danışmaları olması gerekir.

Yasal DYasal Düüzenlemelerzenlemeler: Sınırlı sayıda hedefe yönelik çok sayıda araştırma vardır. Bu nedenle her türlü yararlı fikirleri ve patent haklarını yasal düzenlemeler korur.

Tarımsal Biyoteknoloji

2005 yılında 8 milyar $2010 yılında 25 milyar $

Uzun dönemde 100-150 milyar dolarlık potansiyel ticaret hacmi

Bitkilere DNA transferi

Chilton ve ark. (1977)Fromm ve ark. (1985)John Sanford (1990)

FlavrFlavr--savr domates 1988savr domates 1988

İnvertazKarotenoid içeriğiBitki/Yaprak şekliSüperoksit dizmutazOdun kalitesiBesin kalitesiFarmasötiklerTohumda aa içeriğiNişasta biyosenteziBit. olmayan karbohid.Vazo ömrüOlgunlaşma zamanıCowpea tripsin inhib.Amonyum asimilasyonuFotosentetik özellikler

Kollajen (insan)Depo proteinleriDepo metabolitlerin dağılımı

Sitratİşlenme kalitesiPigment üretimiKitinazKağıt üretimiFosfat metabolizmasıKalkonMalt kalitesiYağ içeriğiDallanma enzimleriÇiçeklenme özelStoma sayısıOksinSindirim kalitesiLignin biyosenteziAsparaginPişme kalitesiEtilen biyosentesiAntimikrobiyal proteinFotosentezKarbohidrat içeriğiAntikorNitrojen asimilasyonuAmino asit metabolizması

ÜRETİMISLAHDEĞİŞİMLER

Kaynak: http://gmoinfo.jrc.it

Tek Yıllık Bitkiler-Muz (Musa spp)-Arpa (Hordeum vulgare)-Duckweed (Lemna spp)-Gladiolus spp-Mısır (Zea mays)-Soğan (Allium sepa)-Ananas (Ananas spp)-Çeltik (Oryza sativa)-Sorgum (Sorghum spp)-Turfgrass -Buğday (Triticum) Patentler: Japon Tob.Inc., Patentler: Japon Tob.Inc.,

Bayer Crop, Paradigm Gen, Bayer Crop, Paradigm Gen, Queensland Univ., Guelph Univ. Queensland Univ., Guelph Univ.

Çift Yıllık Bitkiler-Acacia spp -Pelargonium-Fasulyeler(Phaseolus) - Biber (Piper spp)-Brassica spp -Kavak (Populus spp)-Kakao -Güller (Rosa spp)-Camelina sativa -Soya (Glycine spp)-Carnations -Salatalık -Çilek -Chrysanthemums-Citrus -Şeker pancarı-Kahve (Coffea spp) -Domates-Pamuk (Gossypium spp) -Odunsu bitkiler-Eucalyptus-Gyamopsis spp-kavun (Cucumis spp)-Bezelye (Pisum spp)

Patentler: Patentler: ççeeşşitli itli şşirket ve irket ve üüniversitelerniversiteler

Koniferler-Çam ağaçları

Deniz Algleri

-Fitoplanktonlar-Deniz yosunları (yeşil, kahverengi, kırmızı, mavi-yeşil algler)

-Nori (Porphyra spp)-Gracilaria-Laminaria (Alginat eldesinde)

-Simbiyotik dinoflagellata

Patentler: Northeastern Patentler: Northeastern ÜÜniversitesiniversitesi

Patentler: North Car. Univ., Genesis R&D CorpPatentler: North Car. Univ., Genesis R&D Corp.

Mantarlar (Fungi)-Mantar-Küf

(Organik asit, enzim ve ilaç hammadde üretimi)-Agaricus bisporus-Pleurotus spp-Tuber spp.-Morchella spp

Patentler : Unilever Inc. ve Penn State Univ.Patentler : Unilever Inc. ve Penn State Univ.

√ Yatay gen geçişleri

√ Şirketlerin pazar paylarınıyitirmesi√ Uygun olmayan arazide /

şartlarda tarım

√ Sosyo-ekonomik√ Daha az kimyasal madde kullanımı ile toprak ve suyun korunması

√ Çevresel√ Değişimler (metabolik/fizyolojik)

√ İnsan Sağlığı√ Islah (Sindirim kalitesi, hastalıklara direnç, verim)

OlasOlasıı RisklerRisklerTarTarıımda Neden GDO?mda Neden GDO?

Glyphosate (Roundup®) toleransıolan soya fasulyesi (Monsanto)

Roundup Ready®Toleranslı bitkiler

Roundup Ready®Herbisiti

2006 Global Transgenik Ekim Alanı500 milyon hektar

22 ülkede 10 milyon çiftçi

%57, Soya fasulyesi

%25, Mısır

%13, Pamuk

%5, Kanola

Transgenikbitkiler

Trans. olmayan mısır Böcek dirençli Trans. mısır

20062006

ABDABDArjantinArjantinBrezilyaBrezilyaKanadaKanada

HindistanHindistanÇÇinin

ParaguayParaguay

TransgenikTransgenik ekimiekimi

MonsantoMonsanto

DowDow

DuDu PontPont

SygentaSygenta

AventisAventis

NovartisNovartisPatentlerin Patentlerin %41%41’’ii

Tohum Sektöründeki Şirketlerve Tekelleşme

“ Bol Gıda, Sağlıklı Çevre’

90’lı yıllarda ilk transgenik ürünleri piyasaya sürdü.

100 den fazla ülkede faaliyet

Çok uluslu bir şirket

Yıllık ciro 7.5 milyar dolar, piyasa değeri 29 milyar dolar

Pamuk patentlerinin %89 unu ve buğday patentlerinin %27’sini almıştır.

gergerççekleriekleri

DenetimDenetim

GDO

Birleşmiş Milletler Sanayi Kalkınma Teşkilatı(UNIDO) Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) Dünya Sağlık Örgütü (WHO)Uluslararası Gen Mühendisliği ve Biyotek Merkezi (ICGEB) Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Teşkilatı (OECD) Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesi (CBD)Uluslararası Hayvan Hastalıkları Ofisi (OIE) Uluslararası Org Tarım Hareketleri Federas. (IFOAM)

Entransfood Projesi, AB; 11.5M Euro

Türkiye ve Biyoteknoloji

Üniversite Şirketler

BiyoteknolojideÖrgütsel Altyapı

Mali DestekKurumları

Kurumsal Yapılar

Türkiye ve Biyoteknoloji

Üniversitelerİlgili bölümler

Şirketler(90)

BiyoteknolojideÖrgütsel Altyapı

KOSGEBDPT

TTGVTÜBİTAK

TÜBA

TÜBİTAK’da Bitki ve Endüstriyel Biyoteknolojiprojeleri yapılmış, halen lisansüstü düzeyde eğitimler veriliyor.

Ankara Üniversitesi 2001 - 2006 yılları arasında DPT'nin de 12 trilyon liralık desteği ile bir biyoteknoloji projesi başlatarak bir Moleküler Biyoloji ve Teknoloji Araştırma Geliştirme Merkezi kurdu.

Tüsiad Biyoteknoloji Raporu (2000).

Teknoparklar

GELİŞMELER (1990-2006)

TÜBİTAK-MAM TeknoparkıHacettepe TeknoparkıODTÜ TeknoparkıAnkara CyberparkSelçuk Üniversitesi Teknoparkı

Gerek sektördeki şirket sayısının azlığı gerekse teknoloji geliştirme ve patent sayılarındaki verimsizlik nedeniyle Türkiyede biyoteknolojideki şekillenme henüz yeterli düzeyde değildir.

Son yıllarda, örgütsel altyapının kurulması ve etkin şekilde çalışması için TÜBİTAK ve çeşitli Üniversitelerin ilgili bölümleri önemli çabalar sarfetmektedir.

KOSGEB , DPT ve TTGV gibi kurumların maddi destekleri üniversite-sanayi işbirliğini güçlendirerek önümüzdeki yıllarda önemli katkılar sağlayabilecektir.

Türkiye ve GDO’lar

1986 yılından beri GDO ekimi denetimli/denetimsiz yapılmaktadır.İthal soya tohumlarının %90’ı ve mısırın %80’i ABD ve Arjantin’den gelmekte.

Yasalar

8 Kasım 2006’dan itibaren transgenik bitki tohumlarınınülkeye girişi ve ekimi yasaldır.

Transgenik bitkilerle ilgili ilk mevzuat 1998 yılında üniversitelerinde katıldığı ve Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğünce yapılan “Transgenik Bitkiler ve GüvenlikÖnlemleri’’ toplantısıyla başlatıldı

1993’te yürürlüğe giren “Biyoçeşitlilik Sözleşmesi”ne Türkiye’de katıldı. Buna göre, “Her ülke kendi sınırları içinde bitki, hayvan ve mikroorganizmaların yaşamsal çeşitliliğinden sorumludur’’. Biyoçeşitliliğin devamıniteliğindeki Cartagena Biyogüvenlik Protokolü 2004 yılında yürürlüğe girdi.

Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tohumculuk konusunda yeni düzenlemeler yapmaktadır.

Türkiye = potansiyel gen havuzu

Biyoteknolojik çalışmalarda önemli potansiyel oluşturabilecek yüksek çeşitlilik gösteren bitkisel ve hayvansal gen kaynaklarının korunması

önem taşımaktadır.

İÜ-Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

ÇALIŞMA ALANLARIBitki biyoteknolojisiMaya moleküler biyolojisi ve biyoteknolojisiHastalıkların moleküler tanısıOksidatif stres ve doğal antiviral bileşiklerGenetik tiplendirme