Kişiselleştirilmiş ilaçlar, gerçek zamanlı izlenebilen kanser ilacı olarak geliştiriliyor
Aptamer tabanlı sensörler, farelerdeki küçük moleküllerin seviyelerini kendi görevleriyle alakalı olarak izleyebiliyor.
Kandaki ilaç moleküllerini gerçek zamanlı olarak izlemek için kullanılan elektronik bir sensör, fareler günlük işleriyle uğraşırken onları izledi. Bu sayede, yakın zamanda bu sensör, insanlarda ilaç metabolizmasını veya organ fonksiyonunu izleyerek ilaç dozajını sürekli olarak yönlendirebilir.
Aptamerler, spesifik ilaç moleküllerine bağlanabilir ve daha sonra kan içindeki ilaç konsantrasyonlarını gerçek zamanlı olarak bildirmek için kullanılabilecek şekilde tasarlanabilir.
Elektronik aptamer sensörleri, DNA veya RNA’nın tasarını kullanarak moleküler tanımayı belirli, okunması kolay bir elektronik çıktıya çevirir. ABD’deki Santa Barbara Kaliforniya Üniversitesi’nden Kevin Plaxco’nun laboratuvarında geliştirilen ilk örnekler, kokain için bir sensörün geliştirilmesinin ve kullanılmasının oldukça basit olduğunu gösterdi. Ancak, araştırmacılar, kişiselleştirilmiş ilaçlar için sensör geliştirme hedeflerinde önemli bir sorunla karşılaştılar. Sensörler serum ile çalışırken, tam kan moleküleri kendi bölgelerinde bozulma eğilimi gösterdiler.
UC Santa Barbara mühendislik departmanından bazı meslektaşları, bu sorun için sensör yapısının üstünden geçen, küçük moleküllerin geçmesine izin veren ancak kan hücrelerinin dışına çıkmasına izin vermeyen laminer bir akış kılıfından oluşan karmaşık bir düzeltme sistemi geliştirdiler. Numune için kullanılacak seyreltilen ve atılan küçük kan hacmi sayesinde, cihaz sürekli olarak kanı izleyebilir. Dolayısıyla, bir in vivo (canlının içinde) izleme cihazı olmaktan ziyade ex vivo’dur (canlının dışında).
Plaxco ve meslektaşları, sensörlerinin daha fazla iyileştirilmiş bir versiyonunu geliştirdiler; bu sensör ilk defa aktif, mobil farelerde in vivo olarak çalışıyor. Yeniliğin en önemli parçası, kendisi tıkanmadan kan hücrelerini hassas sensörlerden uzak tutan 0,2 μm çaplı gözenekleri olan bir polisülfon membrandır. Önceki versiyonunda olduğu gibi, sensöre ulaşan küçük moleküller, aptamere bağlanır, konformasyonel (yapısal) bir değişimi tetikler ve bu da bir elektronik sinyal olarak kaydedilen bir elektrokimyasal değişikliğe neden olur. Laboratuvar versiyonunda, sinyal tasma içerisinde bulunan bir tel aracılığıyla iletilir, ancak gelişmiş tıbbi versiyonlarda bu iletişim kablosuz olabilir.
Bu düzeltmeler gerçekleştirildiğinde, yeni sensörün canlı farelere yerleştirilebileceğini ve kanser ilacı doksorubisin veya antibiyotik kanamisin (the cancer drug doxorubicin or the antibiotic kanamycin) gibi maddelerin konsantrasyonunu sürekli olarak izleyebileceği gösterildi. Klinik araştırmalar, hastaların ilaç dozunun izlenmesindeki yararlılığını kanıtlamakla kalmayıp, aynı zamanda organ fonksiyonunu izlemede de yararlı olacaktır.
Plaxco, “Kandaki oksijeni takip ederek akciğer fonksiyonunu gerçek zamanlı olarak izleme kabiliyeti tıpta önemli bir etkiye sahiptir. Karaciğer ve böbrek fonksiyonlarını izleme aracı olarak bilirubin ve kreatininin sürekli ölçümü gibi gerçek zamanlı izlemenin diğer organlara da genişletilmesini istiyoruz.”
ABD’nin Charlottesville kentindeki Virginia Üniversitesi’nden Robin Felder, “Aptamer kimyasındaki ve biyo-sensör mühendisliğindeki sürekli geliştirmeler, kişiselleştirilmiş tıp için gerçekten parlak bir gelecek vaat ediyor.” diyerek gelecekteki uygulamalarda, bu gibi sensörlerin cilde nüfuz etmeden vücut sıvılarına erişebileceğine dikkat çekiyor. Felder ve ekibi, gözyaşı kanallarına yerleştirilecek bu sensörlerin geliştirilmesi üzerinde çalışmaktadır.
Kaynak : chemistryworld.com
