İnsan Mikrobiyom ve Genom Projesi

 İnsan genomiğinden dersler  :

İnsan Mikrobiyom Projesi ,keşiflerin varlığını ve tıbbı eksikliklerin yarattığı hayal kırıklığı,kızgınlığı,alınganlığı da  içeren  İnsan Genom Projesinin ayak izlerini takip eder.İ.M.P için akıllıca bir yol vardır.Bu yol nadir rastlanan bir varyasyona çok dikkat etmeyi.yerli toplulukların etik kapsamına bağlılığı,tıbbi faydaları vurgulamada stratejik iyileştirmeleri ve takviyeleri  gerektirir..

            İnsan Genom Projesinin başarıları,teknolojideki ilerlemeleri,temel bilim ve etiği içerir.Bununla birlikte IGP’de insan genomunun ilk taslak tamamlaması,büyük bir iyimserlik kaynağı olarak da tıpta bir devrim beklentisi yaratmıştı.Gen ve hastalık arasındaki statik ilişkiler büyük dergileri etkisi altına alsa da bu ilişkiler bazı pratik uygulamalara;İGP’ nin mirasının olabildiği kadar doğrudan ve hızlı bir şekilde proje liderlerinin  tıbbi fayda yaratma beklentilerini karşılamada başarısız olup olmayacağı sorularınun artmasına yol açmıştır.

            İMP (insan mikrobiom projesi ) insan vucut sisteminin tipik mikrobial topluluklarını tanımlamayı amaçlayan ULUSAL SAĞLIK ENSTİTUSÜ girişmlerini içerir.İMP girişimleri bilimsel araçların gelişimini ve etik ahlaka uygun keşifleri,kaynağını,yasal ve sosyal etkileri kapsar.Ama İGM (insan genom projesi ) bize şunu öğretti : kurumların keşifleri çok nadir olarak doğrudan müdahaleye dönüşüyordu.

            Gren ve Guyer insan genom projesininin başarılarını yeniden gözden geçirmiş ve genomik tıpta sistematik bir gelişme sağlamışlardır. sağlıkbakımında önemli gelişmelerin 2020 den sonra başlayacağı görüşüne varmışlardır.Tablo 1 de   İnsan mikrobiyom projesi için bu içeriği  uyarladık.İGP gibi  İMP’in   temel biyolojik bilim ve teknoloji  üzerine etkileri olacak.Yine de ,Genomik tıpa ilgisiyle İMP ,büyük ölçüde iligili hastalığın keşfine odaklanmış ilk sahnedir…Kurumların gerçekçi başarılarının sonucundaki derece İMP nin  insan genomunda karşılaşılanlarla benzerlik gösteren büyük azim ve gayret isteyen güç bir şey ile nasıl uğraştığına bağlıdır. İMP için  azim ve gayret  isteyen şey de genomik sıralama(düzenleme) altyapısının ihtiyacının önemidir.Yenilikçi genom düzenleme teknolojileri metagenom için altyapı çalışmalarını gerektirir.Ama insan bikrobiyom boyutunun insan genomunu  küçükleştirmesi göz önüne alnırsa daha fazla ilerlemeler gerekli olacak.Bir gut bikrobiyomu insan genomunun sahip olduğu protein kodlayan genlerin sayısının 100 (yüz)katından fazlasını muhafaza edebilir.Bu muazzam veri setinin nesli mümkündür ancak depolamak için altyapı ve bu bilgi setine erişmek  yetersizdir.

DNA dizini veri yönetimi bu güç ve büyük işin bir parçasıdır.İnsan mikrobiyal  ekolojisini anlamamızda bir çok harita varken tıbbı uygulamalarda bir gelişme mümkün olmamaktadır.Daha yüksek fonksiyonel güçlü değerlendirme sonuçları  için Diğer “omic”bilimlerle (proteomik,metabolomik, ve diğerleri) daha iyi bir bütünleşmeye ihtiyaç vardır.Dahası bu ekolojinin ferdi olan  mikropların güç ve sağlık üzerinde orantısız bir etkisi olabilir.Ama plotip’in (pyhlotype) kabaca yüzde 80 lik insan gutundan olan mikrobiyomları, kültürsüz mikropları temsil eder.Sonuç olarak Mikroplar bireysel olarak hakkında çok az şey bildiğimiz bir organizma topluluğunu temsil eder.Şahsi mikropların izole edilmesi ve kültürlenmesi için daha fazla dikkat ve önem gerekmektedir.

Eğer ekoloji içindeki nadir rastlanan varyantlar büyük bir etkiye sahipse,mikrobiyom çeşitliliğinin hastalıkları nasıl etkilediği düşüncesinin tespiti  çok daha azim ve gayret isteyen güç bir şey olacaktır.Genetik ve tıptaki klasik bir konu yaygın “allele”lerin etkili katkı maddesine karmaşık hastalıkların yüklendiği yaygın hastalık ve yaygın varyant hipotezeleridir (CD-CV).Doğruysa bu, uygulamalı müdahalelerin keşfine yardımcı olur,keşfini kolaylaştırır..bu yaygın varyantların ortaya çıkarılması az bulunanlardan daha kolaydır.Dahası bu yaygın varyasyon etik olarak daha az zorluk gerektirir.Çünkü şahsi tek ya da topluluk olarak ayırma ihtimali yoktur.Eğer CD-CV  yanlış ise müdahalelerin fazlaca tekleştirilmeye (kişiselleştirilmeye )ihtiyacı olacaktır ve daha fazla stigmazizasyon için potansiyele sahip olunacaktır.

Yüzlerce ortak genom  çalışmalarının ardından,yaygın varyasyonları tanımlamak,yaygın hastalıkların çoğunu anlamak için yetersiz gibi görünüyor.Kısmen de olsa ,bu gen-gen,gen-çevre interaksiyonunun anlaşılmasındaki zor şeyden dolayı düşünülebilir.Birçok “worrisome”,GWAS’IN nadir rastlanan varyantlara atfedilen “sentetik birleşimleri” ürettiği hipotezlerdir.Doğruysa,GWAS ın çalışmaların tıpa önemli bir katkı asla sağlamaz.

            İnsan Mikrobiyom Projesi az bulunanan varyantlarda  benzer güçlükle karşıkarşıyadır.İnsan mikrobiyom benzerliklerini taşıyan insan genetiğindeki nadir bulunan hastalık varyantlarının 3 ayrı içeriği TABLO 2 vardır.İMP çoğu insan tarafından şekillendirilen çekirdek varyantlara odaklanır.Son araştırmalar ne kıtaya ne de bir ulusa özgü olan 3 tür gut enterotip(enterotypes)  olduğunu söylüyor.Enterotip dağıtıcıları insan genetik varyasyonunun genel dağıtıcıtılarıyla benzerdir.Bir nüfustaki yaygın bir allele tipik olarak dünya çapında da yaygındır.İnsan Genetiği için ,bu ,türlerimizin kurucu etkilerinin dizgisel serisidir.Anterotipler için Mekanizma açık değildir.Çünkü anterotipler çok büyük çeşitlikte bir mikrobiyom  manzarasını sunar önümüze,hastalık risklerini önceden tahmin etmek için geniş çapta yararlı analizler sağlamıyorlar.

            Gelecek İMP araştırmalarının  insan genetik araştırmalarıyla benzer olarak peşin hükümlü araştırmalar tarafından doğruluğu tartışılabilir.dbGaP İle phv00158794 ilişkisi ilk geniş örneği Houstan,Teksas, St Louis Missouri’de yaşayan Avrupa Amerikalıları bünyesindedir..Eğer hastalığa yatkın bir mikrobiyom bir topluluk ya da etnik grubta diğerlerinden daha  yaygın bulunuyorsa Bilim, orta ya da diğerlerinden daha üst sosyo-ekonomik durumu olan Avrupa Amerikalılarına müdahaleler geliştirmeye daha çok hazırlıklı olabilir.

İMP önyargıları azaltan çok çeşitli projeleri destekliyor.Eğer İMP nin İGM ile aynı olduğu düşünülürse,erken program girişimlerinde insan çeşitliliğinin menzilindeki araştırmaları vurgulamamız gerekir.İGM süresince,nüfusa dayalı çalışmalar çok önemliydi ve HapMap (www.hapmap.org) gibi projelere öncü olmuştur.Mikrobiyomlar az bulunan ve lokalise edilmiş  varyantları insan geninden de fazla muhafaza edebilir.Çünkü mikrobiyom varyasyonu,biyolojik yöntemlerin,çevresel ve sosyo kültürel faktörlerin karmaşık bir ürünüdür.

Yerli nufüs çalışması insan mikrobiyom varyasyonunu,(endüstrileşmemiş doygu,antibiyotiğin zararlı etkilerinden önce mikrobiyomun işlevsel potensiyeli gibi ) tanımlayan insan davranışlarını iyi anlamayı sağlar.Geleneksel toplumların olduğu ülkelerdeki insan mikrobiyomları kosmopolitan toplumları barındıran ülkelerinkinden çok daha fazla çeşitlilik gösterir.Filippo , Avrupadaki araştırma ve kırsal Afrika gut mikrobiyom kurumlarının belirttiği gibi : Bikrobiyal zenglikteki azalma,genel yeme alışkanlığı,besin değerleri yüksek gıdalar ve tüketilmemiş gıdaların ve globalleşmenin istenmeyen etkilerinden biridir.

İlk yerli topluluklarıun inklüzyonu ve nadir bulunan varyantların belirgenliği  İMP’yi açıklar.Deri mikrobiyomlarının kişileşirilebileceği ve fonrensik uygulamalar olduğu gösterilmiştir.Nadir bulunan varyasyona doğru haraket bireyleri ayırıp çıkarabilir ve zayıf toplulukların üyeleri için daha fazla risk doğurabilir.Neyse ki avantajlı olmayan toplulukları içeren  katılımcıları korumak için  yerleşmiş yöntemlerin çoğu burada da geçerlidir.Ama belki de göz önünde bulundurulması gereken şey İMP nin nasıl özellikle terapötik yararları için fazlaca umudu olan zayıf(savunmasız) nüfusların değerini artıracağı.İGP bu alanda öğrenmek için çok zor dersler karşımıza çıkardı.Bunun sonucunda,İMP’deki yerli toplulukları bağlayan yaklaşımımız,öngörülen gelecekte ,doğrudan klinik faydaların yokluğu konusundaki şüphelerimiz tarafından yol gösterilecektir.Bunun yerine biz etik bakım (ethics of care) yapısı yoluyla ilişkiler kurmayı vurguluyoruz.Etik bakım ,araştırmalar ve yerleşik topluluklar arasındaki ilişkiye dikkatini yoğunlaştırır.Burada onların durumlarını ilgilendiren samimi sorular önemlidir.Bir terapötik fayda olasılığı olmasa bile İMP araştırmaya katılanlardan yararlanmak için tasarlanan yardımları(altyapıları)destekler.

Daha düşük riskli araştırma için,eğitime bağlı materyal koşulları,sağlık ve bilim fuarları,ya da toplumda istihdam yoluyla olan ek yatırımlar stratejiler arasındadır.Bu stratejiler başlangıç hallerinden daha iyi durumda olan yerleşik toplulukları yalnız bırakmak için gereken araştırmalara izin verir.

Klinik araştırmalar da tabii ki önemli bir yer kaplar.Tek başına araştırmalar sağlıkbakımını oluşturamasa da çoğu çalışmaların içeriğinde tarama kısa müdehale ve sevk sağlanabilir.İMP ile doğrudan ilişkisi olmasa bile sağlık problemlerini tanımlayabilmedeki yaklaşımları geliştirmek için lokal sağlık bakımı yetkilisi olarak çalışabilir.Bu çatı altında aynı şekilde ticari sömürü ihtimaline de dikkat etmek gerekir.Bu topluluklarla araştırma ilişkilerinde güven unsurlarını etkileyebilir.

Son analizlerde İGP bize az bulunan varyasyonlara daha çok dikkat etmeyi ve genomik tıpta  yerli toplulukların etik kapsamına bağlılığının önemli olduğunu öğretti.İGP ile 10 yıllık bir deneyim ,tıbbi gelişmelerdeki ivmenin yavaş ilerlediğinin muhtemel olduğunu belirtiyor..Bu nedenle araştırmaların ortak yararı yardımcı sonuçlar alanında daha iyi tartışılmalıdır,yani tıbbi ilerlemelerden uzak olasılıklara göre daha iyi tartışılmalıdır.

İleride ,savunmasız (zayıf) topluluklar için yararlı faydaların tanınması açısından daha açık tartışmalar yapacağız.Bunlar uzun vadede karşılıklı fayda ve iş ilişkisinde önemli yatırımlar olarak görülecektir

.“metagenomik”: mikroorganizma topluluklarının birlikte incelenmesidir.

Kaynak : Cecil M. Lewis Jr., Alexandra Obrego´ n-Tito, Raul Y. Tito, Morris W. Foster and Paul G. Spicer Anropoloji bölümü ,Oklahoma üniversitesi,Norman Oklahoma,Amerika

Not: Bu makale özellikle biyolojinin bu alanından yararlanmak isteyenler için çevrilmiştir.