Genetik modifiye besinlerin olas allerji riskleri

Transkript

1 DERLEME REVIEW Hacettepe T p Dergisi 2011; 42: Genetik modifiye besinlerin olas allerji riskleri Zehra Büyüktuncer 1, H. Tanju Besler 2, Can Ömer Kalayc 3 1 Dr., Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Fakültesi Beslenme ve Diyetetik Bölümü, Ankara 2 Prof. Dr., Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Fakültesi Beslenme ve Diyetetik Bölümü, Ankara 3 Prof. Dr., Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi İhsan Doğramacı Çocuk Hastanesi Allerji Ünitesi, Ankara ÖZET Genetik modifiye besinler genetik geleneksel yöntemlerle üretilen besinlere göre daha kaliteli, dayanıklı veya besleyici olabilmelerine karşın, olası risklerinden dolayı tepkiyle karşılanmaktadır. Çalışmalar, genetik modifiye besinlerin allerjiye neden olabilme olasılığının geleneksel yöntemlerle elde edilen ürünlerinkinden daha fazla olmadığını göstermektedir. Ancak genetik modifikasyon ile tanımlanan yeni proteinin allerjik olabilme olasılığı, bu riskin mutlaka uygun değerlendirme süreçleriyle değerlendirilmesini gerektirmektedir. Anahtar Kelimeler: Genetik modifiye besinler, besin allerjisi, risk değerlendirme. ABSTRACT Potential allergy risks of genetically modified foods It is clear that genetically modified foods may offer some benefits, such as having improved nutritional and organoleptic characteristics or long shelf-life. However, there is a growing concern regarding the potential risks of these foods. Although there is not strong evidence that shows genetically modified foods would be more allergenic than the corresponding conventional ones, the possibility of being allergenic of the novel protein, expressed by genetically modification, is required to be assessed the safety of genetically modified fooods using appropriate risk assessment process. Key Words: Genetically modified foods, food allergy, risk assessment. GENET K MOD F KASYON Yirmi birinci yüzyılın en çok ilgi çeken gelişmelerinden biri, türlerin genetik özelliklerinin değiştirilebilmesine olanak veren biyoteknoloji veya farklı bir ifadeyle genetik modifikasyon olmuştur [1]. Tarım ve hayvancılıktan tıbbi tedavilere kadar çok geniş bir uygulama alanına sahip olan genetik modifikasyon, canlı bir hücrenin genetik materyalinin rekombinant DNA (rdna) tekniği ile değiştirilerek ve başka bir organizmanın canlı hücresine aktarılarak, gelişmiş işlevlere sahip yeni ürünlerin elde edilmesi süreci olarak tanımlanmaktadır [2]. Genetik modifikasyonun besin üretiminde kullanımı için ileri sürülen en önemli gerekçe, hızla artan dünya nüfusunun yeterli beslenebilmesi için gerekli besin desteğinin temininde yaşanan/yaşanacak olan sorunlardır. Bugün 6 milyar olan dünya nüfusunun 2025 yılında iki katına çıkacağı, buna karşın tarım ve hayvancılığa ayrılan alanların bu ölçüde artırılamayacağı öngörülmektedir. Günümüzde bile 800 mil- Cilt 42 Say

2 Büyüktuncer, Besler ve Kalayc Tablo 1. İlk genetik modifiye ürünlerden örnekler Ürün Özellik Gen Domates Geç olgunlaşma Anti-poligalakturonaz (Flavr SavrTM) Soya fasulyesi Glifosat direnci EPSPS Balkabağı Virüs direnci Viral proteinler Patates Böcek direnci CrylllA Mısır Böcek direnci CrylA Kolza Yüksek laurate Anti-12:0 thioesteraz yon kişinin malnütrisyonlu olduğu; A vitamini, demir, iyot gibi mikro besin ögesi yetersizliklerinin oldukça yaygın görüldüğü düşünüldüğünde, bu öngörünün gerçekçi olduğu daha iyi anlaşılabilir [3]. Geleneksel tarım yöntemleri ile karşılaştırıldığında, genetik modifikasyon kuraklık, yüksek tuz içeriğine sahip toprak, aşırı sıcaklar gibi zor yetiştirme koşullarına karşı ürünün dayanıklılığını artırarak, daha bol miktarda, daha kaliteli ürünün yetiştirilmesine olanak sağlamaktadır. Bu yöntem ile tat, renk veya görüntü gibi orgonoleptik özellikleri daha iyi besinler daha ucuza üretilebilmekte ve bu ürünlerin uzun süre taze ve lezzetli kalabilmeleri sağlanabilmektedir. Ayrıca, geleneksel yöntemlerde böcek ve zararlı otlar için kullanılan tarım ilaçlarının besine bulaşmasından kaynaklanan önemli sağlık sorunları, genetik modifikasyon yöntemiyle çözümlenebilmektedir. Tarımsal üstünlüklerinin yanında bu yöntemin diğer bir önemli üstünlüğü de, besinin bileşiminde bazı değişiklikler yaparak, besin değerinin artırılabilmesine olanak vermesidir [3-5]. Genetik modifikasyon ile üretilen A vitamininden zengin pirinç, eikosapentoenoik asit [EPA (20:5, n-3)] ve dokosaheksaenoik asit [DHA (22:6, n-3)] içeriği zenginleştirilmiş sıvı yağ, amiloz içeriği artırılmış patates, karotenoid içeriği artırılmış domates veya kafein içermeyen kahve tohumu üretimleri bu üstünlüğün örnekleridir. Son dönemde, genetik modifikasyonun çalışma alanlarından biri de aşı içeren besinlerin üretimi olmuştur. Hepatit ve kolera aşıları içeren patates ve muzların üretimi, ilaç hammaddesi ve monoklonal antikor üreten transgenik bitkilerin yetiştirilmesi gibi çalışmalar, yakın gelecekte bu alanda çok farklı uygulamaların gelişeceğini işaret etmektedir [3,6,7]. Başlangıç noktası ekmeğin mayalandırılması, şarabın fermentasyonu kadar eski dönemlere dayandırılabilecek olan genetik modifikasyon yöntemi, bu üstünlükleri nedeniyle besin ve/veya besin bileşenlerinin üretiminde kullanılmaya başlanmıştır. İlk kez böceklere dirençli mısır, zararlı otlara dayanıklı soya fasulyesi ve geç olgunlaşan Flavr Savr domateslerin üretimleriyle 1990 lı yıllarda kullanılmaya başlanan bu yöntemin, ticari üretimde kullanımı yıllarında Food and Drug Administration (FDA) tarafından onaylanmıştır (Tablo 1). Bugün Kuzey Amerika da yetiştirilen toplam mahsulün %30-50 sinin üretiminde genetik modifikasyon kullanılmakta ve genetik modifiye besinler (soya fasulyesi, mısır, pamuk, kanola, patates ve domates) için ayrılan alan yaklaşık 68 milyon hektarlık alanı kapsamaktadır [1,8]. Genetik modifikasyon ile üretilen bitkisel kaynaklı besinlerin üretiminin yaygınlaşmasına paralel olarak, hayvansal kaynaklı genetik modifiye besinlerin üretimleriyle ilgili çalışmalar gündeme gelmiştir [2,6]. Hayvancılık alanındaki ilk çalışmalardan birinin sonucunda, ineklerde süt üretimini %10-25 oranında artıran sığır so-matotropin hormonunun rekombinant bir formu (bst) geliştirilmiştir. FDA tarafından 1993 yılında onaylanan bst, Amerika Birleşik Devletleri nde ineklerin %30 unda kullanılmaktadır. bst ye benzer bir hormon olan domuz somatotrophin (pst) de genetik olarak modifiye edilebilmekte, böylece domuz etinin yağ içeriği azaltılabilmekte ve kas içeriği artırılabilmektedir. Ayrıca, genetik modifikasyon çeşitli hastalıklara dayanıklılığı sağlayan genlerin aktarımları ile balıkçılık alanında da kullanılmaktadır. Bunların yanında, aspartam, rennin (peynir üretiminde kullanılır), alfa-amilaz (mısır şuruplarının üretiminde kullanılır), laktaz (laktoz içeriği azaltılmış sütlerin üretiminde kullanılır) gibi çeşitli ürünlerin üretiminde de genetik modifikasyonun kullanıldığı bilinmektedir [2]. Bu bilgiler çerçevesinde, günümüzde genetik modifiye besin veya besin bileşenlerinin kullanıldığı ürünlerin marketlerde oldukça geniş bir alanı kapladığı ve bu alanın her geçen yıl artacağı bilinmektedir [9]. Genetik modifikasyonun diğer üretim yöntemlerine göre çeşitli üstünlüklere sahip olduğu ve besin üretiminde kullanımının arttığının iyi bilinmesine karşın, her yeni teknoloji gibi bu teknolojinin de olası risklere sahip olabileceği düşünülmektedir. Genetik modifiye besinlerin olası riskleri çevresel ve klinik riskler olarak değerlendirilmektedir. Çevresel riskler, ekolojik dengenin bozulması ve biyoçeşitliliğin azalması iken; insan sağlığını etkileyebilecek klinik riskler, allerjik reaksiyonlar, antibiyotik direnci ve toksisite olarak sıralanmaktadır [1,10]. Genetik modifiye besinlerin olası riskleri arasında en çok ilgi çeken ve üzerinde en çok tartışılan konu allerji riskleri olmuştur [1]. GENET K MOD F YE BES NLER N OLASI ALLERJ R SKLER Allerjik reaksiyonlar, immün sistem tarafından bir antijene (besin, fungi, bakteri, virüs, polen veya transp- 116 H ACETTEPE T IP D ERG S

3 Genetik modifiye besinlerin olas allerji riskleri lant dokunun hücrelerinde bulunan yabancı protein) karşı geliştirilen kompleks yanıtlar olarak tanımlanmaktadır [5,8,11]. Allerjik reaksiyonların önemli bir kısmını oluşturan besin allerjilerinin çocuklarda %6-8, yetişkinlerde ise %1-3 oranında görüldüğü saptanmıştır [4,8,11,12]. Besine bağlı allerjik reaksiyonların hemen hemen tamamına sekiz besin veya besin grubunun (yer fıstığı ve diğer fıstıklar, soya fasulyesi, buğday, süt, yumurta, balık ve kabuklu deniz ürünleri) neden olduğu iyi bilinmektedir [12,13]. Bu besinlerde bulunan 10,000-70,000 molekül ağırlığına sahip, ısı ve proteazlara karşı dayanıklı antijenik proteinler veya glikoproteinler, allerjik reaksiyonların gelişmesinden sorumlu tutulmaktadır [13]. Aslında bu özelliklere sahip antijenik protein veya glikoproteinlerin besinlerdeki oranı çok küçüktür. Örneğin; bir allerjik besinin içerdiği 20,000 proteinden sadece si; insanların diyetleri ile aldıkları binlerce proteinden ise yaklaşık 200 tanesi allerjendir [1,3,12]. Bu bilgiler, bir besin proteininin allerjik olma olasılığının aslında oldukça küçük olduğunu düşündürmesine karşın, besin ister geleneksel yöntemle, ister genetik modifikasyon ile üretilsin, bu olasılığın her zaman var olduğu unutulmamalıdır [14]. Genetik modifikasyon süreci, yeni bir proteinin tanımlanmasıyla sonuçlandığından bu yeni proteinin allerjik olma olasılığının mutlaka değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu yaklaşımla, üretilen genetik modifiye besinlerin allerji risklerine yönelik değerlendirmelerde birkaç genetik modifikasyon proteinin allerjen olabileceği gösterilmiştir. Olası allerji riski taşıdığı gösterilen bazı genetik modifiye besinler, hem ABD hem de Avrupa ülkelerinde genetik modifiye besinlerle ilgili ciddi kaygıları ve tartışmaları gündeme getirmiştir. Starlink mısırları genetik modifiye besinlerin allerji riskleriyle ilgili iddialarda en çok öne sürülen örneklerden biri olmuştur [3,9,15]. Bir toprak bakterisi olan Bacillus thuringiensis ten Starlink mısırlarına aktarılan bir gen, mısırda Cry9C denilen bir Bt toksinini kodlayarak mısırların böceklere karşı direncini artırmaktadır. Doğal olarak yüzlerce formda bulunabilen Bt toksininin insanlarda zararsız olduğu bilinmekte, hatta yıllardır sprey ve tozlarda kullanılmaktadır. Güvenlik değerlendirmesinde Cry9C nin gen kaynağının allerjik olmadığı, aminoasit dizinin bilinen allerjen aminoasit dizinlerine benzemediği ve bu proteini içeren mısıra karşı allerjik reaksiyonlar geliştirebileceği düşünülen bireylerde, proteine özgü IgE oluşmadığı saptanmış; ancak proteinin sindirime dirençli olduğu tespit edilmiştir. Bu nedenle bu mısırların hayvanlarda ve insanlarda kullanımının sınırlandırılması önerilmiştir [9,16,17]. Diğer taraftan Cry9C nin bir mısır koçanında allerjik reaksiyona neden olamayacak kadar düşük miktarda (sadece % oranında) Cilt 42 Say bulunduğu ileri sürülmüştür [3,9]. İyi bilinen diğer bir örnek ise, kükürtlü aminoasit içeriğini zenginleştirmek amacıyla Brezilya fıstığından gen aktarılan soya fasulyesidir. Bu gen aktarımı sonunda kodlanan 2S albumin proteininin, soya fasulyesinin kükürtlü aminoasit içeriği ile birlikte allerjenitesini de artırdığı saptanmıştır. Sonuçta, Brezilya fıstığına allerjisi olan ancak soya fasulyesine karşı allerjisi olmayan bireylerde, genetik modifiye soya fasulyesine karşı IgE aracılığıyla immün yanıt geliştirilmiş, allerji oluşmuştur. Bu nedenle, bu gen aktarımı ile üretilen genetik modifiye soya fasulyeleri piyasaya sunulmamıştır [18]. Bunların yanında, genetik modifiye besinlerin üretiminin de arttığı son 10 yılda, besin allerjilerinin neden olduğu anafilaktik şok insidansında beş kat artış olduğunun saptanması, genetik modifiye besinlerin olası allerji riskleri ile ilgili şüpheleri kısmen desteklemiştir [3,19,20]. Bu konuda yapılan çalışmaların sonuçlarına dayanarak, 1992 yılında ABD FDA, 1996 yılında ise Besin ve Tarım Örgütü/Dünya Sağlık Örgütü (FAO/WHO) genetik modifiye besinlerin insanlarda allerjik reaksiyona neden olma olasılığının geleneksel yöntemlerle elde edilen ürünlerin allerjik reaksiyonlara neden olma olasılığından daha fazla olmadığını belirtmişlerdir [4,8,21]. Son dönemde, Avrupa Birliği ülkelerinde oluşan yoğun kamuoyu endişelerini giderebilmek amacıyla, 13 Avrupa Birliği üyesi ülkeden 65 bilim insanının katılımıyla, 3.5 yıl süren ve 11.5 milyon Euro harcanarak yürütülen ENTRANSFOOD Projesi, halen üretilip tüketilmekte olan genetik modifiye ürünlerin insan sağlığı açısından geleneksel yöntemlerle üretilen ürünlerden daha tehlikeli olmadığını ortaya koymuştur [22]. Laboratuvar ve klinik çalışmaların olumlu sonuçlarının yanında, ilk genetik modifiye besinlerin üretildiği 1990 lı yıllardan günümüze kadar olan süreçte, genetik modifiye besin tüketiminin insan sağlığını olumsuz yönde etkilediğini gösteren hiçbir olgu rapor edilmemiştir [3,4]. Bu veriler, diğer üretim yöntemleriyle denk olası allerji riskine sahip olan genetik modifikasyon yönteminin, insan sağlığını tehdit edici zararlara neden olmayacağını göstermekte, ancak genetik modifiye besinlerin üretim süreçlerinin ve olası allerji risklerinin uygun değerlendirilme süreçleriyle mutlaka değerlendirilmesini gerekli kılmaktadır. GENET K MOD F YE BES NLER N OLASI ALLERJ R SKLER N N DE ERLEND R LMES Çalışmalar genetik modifiye besinlerin olası allerji risklerinin üç grupta ele alınabileceğini göstermektedir. 117

4 Büyüktuncer, Besler ve Kalayc Birinci grup, bilinen veya çapraz reaktif bir allerjenin ürüne aktarımından kaynaklanan allerjilerdir ve allerjik bireylerde risk çok yüksektir [1,13]. İkinci grup, genetik modifiye ürünün var olan endojen allerjenitesini artırma potansiyelidir ve tüketiciler için orta derecede risklidir. Son grup ise, allerjen olabilecek yeni proteinlerin oluşabilme riskidir ve bu risk oldukça düşüktür. Genetik modifiye besinlerin üretiminde özellikle kaynağı çok iyi bilinmeyen değişik proteinlerin oluşması bu riski önemli kılmaktadır [1,13]. Bu nedenle, genetik modifiye besine aktarılan gen ürünlerinin allerjeniteleri değerlendirilerek, proteinin ve dolayısıyla besinin allerjik olmadığı ve bu dönüşüm sürecinin endojen allerjik proteinlerin oluşma düzeyini artırmadığı mutlaka açıkça gösterilmelidir [23]. Genetik modifikasyon ile üretilen yeni proteinin allerji riskini değerlendirmek için hiçbir test tek başına yeterli değildir; bu değerlendirmenin eksiksiz yapılabilmesi için otoriteler tarafından farklı test süreçlerini içeren karar şemaları geliştirilmiştir [3,23-25]. İlk karar şeması, Uluslararası Besin Biyoteknoloji Konseyi (IFBC) ve Uluslararası Yaşam Bilimleri Enstitüsü (ILSI) ne bağlı Allerji ve İmmünoloji Enstitüsü (AII) tarafından 1996 yılında geliştirilmiştir [8,9,13]. Bu şema, 2001 yılında Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Birleşmiş Milletlerin Besin ve Tarım Örgütü (FAO) nün iş birliği ile tekrar düzenlenmiştir (Şekil 1) [8,9,13,26-28] yılında Kodeks Alimentarius Komisyonu ve Avrupa Besin Güvenliği Otoritesi de görüş birliği ile şemayı onaylamıştır [8,13,24]. Şema, genetik modifiye proteinin gen kaynağı, aminoasit dizini, aktarılan genin kaynağına allerjisi olduğu bilinen kişilerde yeni proteinin serum IgE ile değerlendirilen immünreaktivitesi, gastrointestinal sistemde proteazlarla sindirime karşı kararlılığı ve ısıya karşı hassasiyeti gibi allerjenitenin değerlendirilmesinde kullanılan temel süreçleri içermektedir [1,9,13,23]. a. Yeni genin kaynağı Genetik materyalin kaynakları, genellikle allerjik, nadiren allerjik ve allerjik potansiyeli bilinmeyen olmak üzere üç grupta sınıflandırılmaktadır [4,5,8,9, 14,29]. Genellikle allerjik besinler grubunda, besin allerjilerinin %90 ından daha fazlasından sorumlu olan yer fıstığı ve diğer fıstıklar, soya fasulyesi, buğday, süt, yumurta, balık ve kabuklu deniz ürünleri yer almaktadır [8,9,14,28-30]. Nadiren allerjik kabul edilen besinler listesinde genellikle allerjik besinler listesine göre daha fazla besin bulunmaktadır. Örneğin; IFBC/ILSI raporunda 160 tan fazla besin ve besinle ilişkili maddenin çeşit- Genin kaynağı allerjik mi? Evet Hayır Aminoasit dizini homojen mi? Aminoasit dizini homojen mi? Evet Hayır Evet Hayır Spesifik serum izlemi Hayır Hedeflenen serum izlemi Evet Evet Hayır Pepsin direnci ve Hayvan modelleri Muhtemelen allerjik +/+ +/- -/- Yüksek Allerji olasılığı Düşük Şekil 1. Genetik modifikasyon ile üretilen besinlerin allerji risklerinin değerlendirilmesi (FAO/WHO, 2001). 118 H ACETTEPE T IP D ERG S

5 Genetik modifiye besinlerin olas allerji riskleri li durumlarda allerjik reaksiyonlara neden olabildiği bildirilmiştir. Bu grupta yer alan besinlerin allerjik reaksiyonlarının nedenleri üzerinde çok fazla çalışılmamıştır [5,14]. Bazı durumlarda, genin kaynağı bakteri, virüs, yabani ot veya süs bitkileri gibi allerjik özelliği bilinmeyen çeşitli kaynaklar olabilmektedir. Bu genlerin ürünleri allerjik potansiyeli bilinmeyen proteinler olarak değerlendirilmektedir. Genetik modifikasyon sürecinde eğer aktarılacak gen genellikle veya nadiren allerjik olduğu bilinen bir kaynaktan alınacaksa, bu durumda genin bir allerjeni kodlamadığından emin olabilmek için değerlendirme sürecinin çok dikkatli bir şekilde yapılması gerekmektedir. Özellikle, yeni protein yeni ürünün yenilebilen kısmında oluşuyorsa bu değerlendirme süreci çok daha fazla önem kazanır [9]. b. Aminoasit dizini Yeni proteinin allerjik potansiyelinin değerlendirilmesinde kullanılan diğer kriter, proteinin aminoasit dizininin, bilinen allerjen proteinlerin aminoasit dizinleri ile benzerliğinin karşılaştırılmasıdır [1,5,17,23,28,29,31]. Besin allerjenleri de dahil olmak üzere, birçok temel allerjenin aminoasit dizini ve hatta bazı durumlarda allerjenlerin IgE, T hücre ve B hücre epitopları bilinmektedir [1,4]. Bu noktada, aminoasit dizinindeki benzerliği tanımlamak için gerekli kriter önem kazanmaktadır [5]. FAO/WHO Uzman Danışma Kurulu bitişik altı aminoasitlik kısmın bilinen allerjenlerin aminoasit dizinleri ile karşılaştırılmasını önermişken, şu anda gündemde olan IFBC/ILSI stratejisinde, yan yana sekiz özdeş aminoasitlik kısmın karşılaştırılması önerilmektedir [9,23]. Bu öneriye gerekçe olarak, bir T hücre bağlayan epitop için en küçük peptid uzunluğunun bitişik sekiz özdeş aminoasitten oluşması gösterilmektedir [4,9]. Bu kriter, yeni proteinin en az %35 lik kısmının bilinen bir allerjen protein ile benzerlik göstermesi gerektiği şeklinde de ifade edilebilmektedir [3,24,25]. Değerlendirilme sürecinin bu basamağında, yapılması gereken ileri çalışmalardan biri, allerjen proteinlerin aminoasit dizinlerinin kaydedildiği veri tabanlarının geliştirilmesidir [24,32]. c. Proteinin kararlılığının saptanması 1. Genetik modifiye proteinin asidik ph da gastrointestinal sistem proteazları ile sindirimine karşı kararlılığının saptanması: Genetik modifiye proteinin sindirime karşı duyarlılığı o proteinin allerjenitesinin değerlendirilmesinde kullanılabilecek önemli kriterlerden biridir [4,17,23,26,29]. Bir proteinin allerjik olabilmesi için, mutlaka immün sistemi uyaracak bir formda gastrointestinal sisteme ulaşması gerekmektedir. Eğer protein gastrointestinal sistemde kolayca sindirilebiliyorsa, allerjik hassasiyete neden olabilme kapasitesi de düşüktür. Oluşturulan gastrik veya intestinal sindirim modellerinde, bilinen allerjik proteinlerin allerjik olmayan proteinlerden daha büyük proteolitik kararlılık gösterdiği saptanmıştır [9,14,25,33]. Genetik modifikasyon ile üretilen yeni proteinlerin büyük kısmının bu sistemlerde hızla sindirilebildiği ve böylece allerjik duyarlılığa neden olmadığı gösterilmiştir [9,14,34]. Değerlendirme sürecinin bu basamağında, oluşturulan gastrik ve intestinal model sistemleriyle ilgili standart protokollerin geliştirilmesi için ileri dönem çalışmalara gereksinim vardır [9]. 2. Allerjenin ısıya karşı dayanıklılığının saptanması: Genellikle allerjik besinlerin çoğunun allerjik aktivitelerinin ısıtılma veya kaynatılma ile azalmadığı, hatta aksine besinin içerdiği proteine bağlı olarak, ısıl işlemden sonra daha allerjik hale gelebildiği bilinmektedir [4]. Örneğin; fıstıklarda bulunan allerjenler gibi bazı allerjenler ısı uygulaması sırasında gerçekleşen maylard reaksiyonu veya proteaz aktivitesinin artmasına bağlı olarak daha allerjik hale gelebilmektedir [35]. Bu nedenle, genetik modifikasyon ile üretilen proteinin allerjik özelliği değerlendirilirken, doğal formunun yanında ısıl işlem görmüş formu da değerlendirme sürecine tabi tutulmalıdır [4]. d. Klinik testlerin uygulanması 1. Serum IgE ile immünreaktivite: Eğer gen bilinen bir allerjenden aktarıldıysa veya aminoasit dizini bilinen allerjenlerin aminoasit dizinleriyle benzer bulunduysa, yeni proteinin immünreaktivitesi allerjik bireylerin seralarından elde edilen IgE antikorlarıyla değerlendirilmektedir [9,20,29]. Genetik modifikasyon proteinin immünreaktivitesinin değerlendirilebilmesi için, kan serum örnekleri ELISA, RAST, immünoblotting vb. yöntemlerle analiz edilir [4,9,14,28]. Pozitif sonuçlar yeni tanımlanan proteinin allerjik olma olasılığını destekler ancak besinin allerjik olduğunu söylemek için in vivo testlerin yapılması gerekmektedir [4,14]. 2. Deri tarama testleri: Deri tarama testleri, genetik modifiye besinlerin allerjik etkilerinin değerlendirilmesinde in vivo gösterge olarak kullanılır. Eğer in vitro immünoassay testlerinden negatif veya şüpheli sonuçlar elde edilmişse, deri tarama testleriyle değerlendirme sürecine devam edilir. Bu testlerin pozitif sonuçları yeni proteinin allerjen olduğunu büyük oranda kanıtlar [4,9,14,25]. Cilt 42 Say

6 Büyüktuncer, Besler ve Kalayc 3. Çift körlü plasebo kontrollü besin değişimi analizi: Değerlendirme sürecinin son aşamasında allerjik bireylerde yapılan çift körlü plasebo kontrollü besin değişimi ile genetik modifiye besinin allerjik etkisi onaylanır [14,25,36]. e. Hayvan modelleriyle değerlendirmelerin yapılması Genetik modifiye proteinin allerjenitesinin değerlendirilmesinde, iyi tasarlanmış hayvan modellerinin de kullanılması önerilmektedir [1-5,29,36,37]. Geliştirilen fare, sıçan, kobay, köpek ve domuz modellerinin allerjik duyarlılığın mekanizmasının tanımlanmasında yararlı olduğu görülmüştür [8,9]. f. Allerjenin besindeki prevalansı ve duyarlılık eşiğinin saptanması Karar şemasında yer almamasına karşın, yeni proteinin oluşma düzeyi, dolayısıyla besindeki, özellikle de besinin yenilebilen kısmındaki prevalansı, genetik modifiye besinin allerjenitesini etkileyen önemli faktörlerden biri olarak kabul edilmektedir [3,4,9,14]. Birçok durumda, genetik modifikasyon ile üretilen besinlerde oluşan yeni proteinin çok düşük düzeylerde bulunduğu bilinmektedir [9,12]. Taylor ve Hefle, genetik modifiye besinde allerjik protein porsiyon başına 1 mg dan daha az oluştuğunda, allerjik tüketici için riskin minimal düzeyde olacağını öne sürmüşlerdir; ancak allerjik proteinler için uygun eşik dozlar tanımlanmamıştır [9]. Değerlendirilme sürecinin bu basamağında, yeni çalışmalarla genetik modifikasyon proteine karşı duyarlılık için gerekli eşik dozun tanımlanması gerekmektedir. Genetik modifiye besinlerin allerji risklerinin değerlendirilmesinde kullanılan teknik yaklaşıma Tablo 2 de örnek verilmiştir [29]. GENET K MOD F YE BES NLER N ALLERJ R SKLER N N DE ERLEND R LMES NDEN SORUMLU KURULUfiLAR Genetik modifiye besinlerin güvenilirliği ve allerji risklerinin değerlendirilmesinden farklı ülkelerde farklı kurum ve kuruluşlar sorumludur. ABD de değerlendirme sürecinde Çevre Koruma Dairesi (EPA), FDA ve Tarım Bakanlığı gibi devlete bağlı kuruluşlar; Uluslararası Yaşam Bilimleri Enstitüsü (ILSI), Allerji ve İmmünoloji Enstitüsü (AII) ve Uluslararası Besin Biyoteknoloji Konseyi (IFBC) gibi endüstriyel kuruluşlar ile Besin ve Tarım Örgütü (FAO) ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO) gibi uluslararası endüstriyel olmayan kuruluşlar görev almaktadır [1]. Türkiye de genetik modifiye ürünlerin risk analizleri ve pazara sunumları için gerekli yasal çerçevenin oluşturulmasına yönelik çalışmalara son yıllarda hız verilmiştir. İlk defa 1998 yılında yabancı firmalara ait genetik modifiye ürünlerin tarla denemelerinin yapılabilmesi için Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı tarafından hazırlanan Transgenik Kültür Bitkilerinin Alan Denemeleri Hakkında Talimat yürürlüğe sokulmuştur [6]. Ekim 2009 tarihinde Resmi Gazete de yayınlanan yönetmelikte gıda ve yem amaçlı genetik yapısı değiştirilmiş organizmalar ve ürünlerinin ithalatı, işlenmesi, ihracatı, kontrol ve denetimi için gerekli yasal düzenlemeler tanımlanmıştır [38]. Genetik modifiye besinlerin allerji risklerinin değerlendirilmesi ise ilk kez Mart 2010 tarihinde Resmi Gazete de yayınlanan Biyogüvenlik Kanununda ifade edilmiştir. Risk değerlendirmesinden Tarım ve Köy İşleri Bakanlığının sorumlu olacağının ifade edildiği bu kanunda risk değerlendirme süreci ele alınmamıştır [39]. GENET K MOD F YE BES NLER N ET KETLENMES Genetik modifiye bir ürünün etiket bilgisinde bu ürünün genetik modifiye ile üretildiğinin belirtilmesi ile ilgili yasal düzelenmeler toplumdan topluma farklılık göstermektedir. ABD de besin etiketlenmesinden sorumlu olan FDA ve Tarım Bakanlığı, genetik modifikasyon ile üretilen her besinin özel bir etikete sahip olması gerekmediğini, ancak allerji riski değerlendirilme sürecinden sonra genetik modifikasyon proteinin allerjen olduğu veya çapraz-reaktif olabileceği sonucuna varılırsa, yeni ürünün bu proteini içerdiğinin etiket Tablo 2. Genetik modifiye besinin potansiyel allerjik etkisi ile ilgili sorulara teknik yaklaşım Hayvan AA dizinin Spesifik IgE Sindirim modelinde Sorular benzerliği reaksiyonu direnci allerjenite Transfer edilen genin kodu bilinen bir allerjen mi? (kaynak yaygın bir allerjik besin) Transfer edilen genin kodu allerjik olabilir mi? Genetik modifikasyon yeni bir allerjenin oluşumuna neden olabilir mi? 120 H ACETTEPE T IP D ERG S

7 Genetik modifiye besinlerin olas allerji riskleri bilgisinde belirtilmesi gerektiğini vurgulamaktadır [2,9]. Avrupa Birliği ülkelerinde ise, genetik modifiye besin temel besin ögeleri ve toksik ögeler yönünden geleneksel yöntemle üretilen bir besine büyük eşdeğerlilik sağlamıyorsa, etiket bilgisinde bu ürünün genetik modifiye besin olduğu belirtilmesi zorunlu hale getirilmiştir. Genetik modifikasyon ile üretilen ve allerjik olabilme olasılığı bulunan tüm besinlerin etiketlenmesi zorunluluğu, allerjik tüketicilerin bilgilendirilmesi için gerekli ve elzemdir [9]. Olası allerji riski değerlendirme süreci geliştirilmeli ve bu süreçteki eksik noktalar tamamlanmalıdır. Üretilen veya ithal edilen genetik modifiye ürünler, sorumlu kuruluşlar tarafından belirlenen risk değerlendirme sürecine uygun olarak analiz edilmeli ve bunun sonucunda marketlerde yer alabilmelidir. Allerjen besinlerin allerjik özelliklerini ortadan kaldırmak için genetik modifikasyonun kullanımına yönelik çalışmalar planlanmalıdır. ALLERJ K BES NLER N ALLERJ R SKLER N AZALTMAK Ç N GENET K MOD F KASYON KULLANIMI Genetik modifikasyonun olası allerji riski ile ilgili tüm bu bilinenlerin yanında, bu yöntemin allerjik besinlerin allerjen özelliklerini ortadan kaldırmak için de kullanılabileceği önerilmiştir [1,4,26]. Genetik modifikasyon yöntemleri kullanılarak, post-transkripsiyonel gen kesme, allerjenin ikincil ve üçüncül yapılarını değiştirme veya allerjenin birincil aminoasit dizinini değiştirme gibi süreçler mümkün olabilmekte ve böylece allerjen besin içindeki allerjik protein etkisiz hale getirilebilmektedir [1]. SONUÇ Değişen ekolojik dengeler ve besin temininde yaşanması beklenen yetersizliklerin, XXI. yüzyılın en ümit verici teknolojilerinden biri olarak kabul edilen genetik modifikasyon yönteminin kullanımını yakın gelecekte kaçınılmaz kılacağı ve bu besinlerin ticari piyasalardaki yerinin katlanarak büyüyeceği öngörülmektedir. Genetik modifiye besinlerin insan sağlığını olumsuz yönde etkilediğine dair hiçbir olgunun henüz rapor edilmemiş olmasına ve bilimsel otoriteler tarafından genetik modifiye besinlerin allerjenitelerinin geleneksel yöntemlerle üretilen besinlerin allerjenitelerinden farklı olmadığı şeklindeki onaylara karşın, bu besinlerin olası allerjik etkileriyle ilgili kaygılar önemini korumaktadır. Allerji riski açısından geleneksel yöntemlerle üretilen besinlere denk bir riske sahip olan genetik modifiye besinlerin üretimini ve tüketimini tamamen reddetmek yerine, bu ürünlerin uygun koşullarda üretilmesini ve yeni ürünün olası allerji riskinin uygun süreçlerle değerlendirilmesini sağlamak, dünyanın geleceği açısından daha yararlı olacaktır. Bu çerçevede ulusal düzeyde yapılması gerekenler şu şekilde sıralanabilir: Genetik modifiye besinlerin allerji risklerinin değerlendirilmesinden sorumlu kurum ve kuruluşlar belirlenmelidir. Cilt 42 Say Kaynaklar 1. Lehrer SB, Bannon GA. Risk of allergic reactions to biotech proteins in foods: perception and reality. Allergy 2005; 60: Position of the American Dietetic Association: biotechnology and the future of food. JADA 1995; 95: Perr HA. Children and genetically engineered food: potentials and problems. JPGN 2002; 35: Lack G, Chapman M, Kalsheker N, King V, Robinson C, Venables K. Report on the potential allergenicity of genetically modified organisms and their products. Clin Exp Allergy 2002; 32: Eubanks M. Allergies a la Carte: is there a problem with genetically modified foods? Environ Health Perspect 2002; 110: Çetiner S. Tarımsal biyoteknoloji ve gıda güvencesi: sorunlar ve öneriler. GDO gerçeği Modern biyoteknoloji genetiği değiştirilmiş organizmalar ve gıda güvenliği konferans notları, İstanbul, Hoa TT, Al-Babili S, Schaub P, Potrykus I, Beyer P. Golden Indica and Japonica rice lines amenable to deregulation. Plant Physiol 2003; 133: Goodman RE, Hefle SL, Taylor SL, Ree R. Assessing genetically modifed crops to minimize the risk of increased food allergy: a review. Int Arch Allergy Immunol 2005; 137: Taylor SL, Hefle SL. Will genetically modified foods be allergenic? J Allergy Clin Immunol 2001; 107: Warner JO. Genetically modified food and the pediatric allergist. Pediatr Allergy Immunol 2002; 13: Ladics GS, Holsapple MP, Astwood JD, Kimber I, Knippels LM, Dong W. Workshop overview: approaches to the assessment of the allergenic potential of food from genetically modified crops. Toxicological Sciences 2003; 73: Metcalfe DD, Astwood JD, Townsend R, Sampson HA, Taylor SL, Fuchs RL. Assessment of the allergenic potential of foods derived from genetically engineered crop plants. Crit Rev Food Sci Nutr 1996; 36(Suppl): Malarkey T. Human health concerns with GM crops. Mutation Research 2003; 544: Taylor SL. Food from genetically modified organisms and potential for food allergy. Environmental Toxicology and Pharmacology 1997; 4: Bucchini L, Goldman LR. Starlink corn: a risk analysis. Environ Health Perspect 2002; 110: Sutton SA, Assa ad AH, Steinmetz C, Rothenberg ME. A negative, double-blind, placebo-controlled challenge to gene- 121

8 Büyüktuncer, Besler ve Kalayc tically modified corn. J Allergy Clin Immunol 2003; 112: Society of toxicology position paper. Toxicological Science 2003; 71: Nordlee JA, Taylor SL, Townsend JA, Thomas LA, Bush RK. Identification of a Brazil-nut allergen in transgenic soybeans. N Engl J Med 1996; 334: Obermeyer G, Ferreire F. Can we predict or avoid the allergenic potential of genetically modified organisms? Int Arch Allergy Immunol 2005; 137: Wal JM. Assessment of allergic potential of (novel) foods. Nahrung 1999; 43: König A, Cockburn A, Crevel RWR, Debruyne E, Grafstroem R, Hammerling U, et al. Assessment of the safety of foods derived from genetically modified (GM) crops. Food Chem Toxicol 2004; 42: Kuiper HA, König A, Kleter GA, Hammes WP, Knudsen I. Concluding remarks. Food Chem Toxicol 2004; 42: Davies HV. GM organism and the EU regulatory environment: allergenicity as a risk component. Proceedings of the Nutrition Society 2005; 64: Poulsen LK. Allergy assessment of foods or ingredients derived from biotechnology, gene-modified organisms, or novel foods. Mol Nutr Food Res 2004; 48: Jank B, Haslberger AG. Improved evaluation of potential allergens in GM food. Trends in Biotechnology 2003; 21: Spök A, Gaugitsch H, Laffer S, Pauli G, Saito H, Sampson H, et al. Suggestions for the assessment of the allergenic potential of genetically modified organisms. Int Arch Allergy Immunol 2005; 137: Selgrade MK, Kimber I, Goldman L, Germolec DR. Assessment of allergenic potential of genetically modified foods: an agenda for future research. Environ Health Perspect 2003; 111: Bernstein JA, Bernstein IL, Bucchini L, Goldman LR, Hamilton RG, Lehrer S, et al. Clinical and laboratory investigation of allergy to genetically modified foods. Environ Health Perspect 2003; 111: Metcalfe DD. Introduction: what are the issues in addressing the allergenic potential of genetically modified foods? Environ Health Perspect 2003; 111: Food and Agriculture Organization. Report of the FAO technical consultation on food allergies; 1995 Nov 13-14; Rome, Italy. 1995, p Gendel SM. Sequence analysis for assessing potential allergenicity. Ann NY Acad Sci 2002; 964: Brusic V, Millot M, Petrovsky N, Gendel SM, Gigonzac O, et al. Allergen Databases. Allergy 2003; 58: Fuchs RL, Astwood JD. Allergenicity assessment of foods derived from genetically modified plants. Food Technol 1996; 50: Harrison LA, Bailey MR, Naylor MW, Ream JE, Hammond BG, Nida DL, et al. The expressed protein in glyphosate-tolerant soybean, 5-Enolypyruvylshikimate-3-phosphate synthase from agrobacterium sp. strain CP4, is rapidly digested in vitro and is not toxic to acutely gavaged mice. J Nutr 1996; 126: Malanin K, Lundberg M, Johansson SG. Anaphylactic reaction caused by neoallergens in heated pecan nut. Allergy 1995; 50: Germolec DR, Kimber I, Goldman L, Selgrade M. Key issues for the assessment of the allergenic potential of genetically modified foods: breakout group reports. Environ Health Perspect 2003; 111: Atherton KT. Safety assessment of genetically modified crops. Toxicology 2002; : Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı. Gıda ve yem amaçlı genetik yapısı değiştirilmiş organizmalar ve ürünlerinin ithalatı, işlenmesi, ihracatı, kontrol ve denetimine dair yönetmelik. Resmi Gazete, Sayı: 27388, 26 Ekim Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı. Biyogüvenlik Kanunu. Resmi Gazete, Sayı: 27533, 26 Mart H ACETTEPE T IP D ERG S