LED’ler İyileştirilmiş İlaç Tedavilerine Işık Tutuyor
Fotoğraf: İçerisinde, ağır su1 bulunan ve ışıkla aktive edilen bir katalizör içeren bir flakonun üzerinde parlayan mavi LED ışığı. Princeton Üniversitesi’nden David MacMillan’ın yeni fotokatalitik yaklaşımı, çok aylık bir süreci günlük bir aşamaya dönüştürerek yeni ilaçların piyasaya sürülmesini hızlandıracak.
Radyoaktivite kötü bir şöhrete sahip olabilir, ancak tıbbi araştırmalarda kritik bir rol oynamaktadır. Princeton Üniversitesi laboratuvarında, Kimya profesörü David MacMillan’ın öncülük ettiği, radyoaktif moleküller yaratmak için devrim niteliğinde yeni bir teknik, yeni ilaçları hastalara olduğundan daha hızlı ulaştırabilir.
James S. McDonnell Ordinaryus Üniversite Kimya profesörü olan MacMillan, “Ortalama ilaçlarınızın piyasaya sürülmesi 12 ila 14 yıl sürüyor” dedi. “Dolayısıyla, 12-14 yıllık zaman dilimlerini kısaltmak adına yapabileceğimiz her şey toplum için bir avantaj olacak. Çünkü ilaçlar insanlara çok daha hızlı sağlanmış oluyor.
Potansiyel her yeni ilaç tedavisinde, ilacın, etkilenmesi istenilen vücudun bölümünü etkileyip etkilemediğini doğrulamak için testen geçirilmesi gerekmektedir. MacMillan, “İlaç doğru yere gidiyor mu? Yanlış yerde mi? Gittiği doğru yer ve yanlış yer neresi?” diye sorguladı.
Kan dolaşımına karışan bir kimyasalın izini sürmek ciddi bir zorluk oluşturdu, ancak radyokimyacılar yıllar önce tekli atomları, yer değişimli radyoaktif olanlarla değiştirerek bunu çözdüler. Bu işlem gerçekleştirildikten sonra; MacMillan, “Bu ilaç moleküllerinin özellikleri radyoaktif olmaları dışında tamamen aynıdır ve bu da onları gerçekten çok iyi takip edebileceğiniz anlamına gelir” diyor.
Ancak bu, ortaya yeni bir sorun çıkardı.
“Bu radyoaktif atomların ilacın içine alınması öyle kolay bir şey değil” dedi. “İnsanlar, birkaç radyoaktif atom içeren çok az miktarda madde elde etmek için bazen aylık, iki aylık, üç aylık uzun süreçlerle ilerliyorlar.
Ancak şimdi MacMillan ve çalışma arkadaşları; çalışmalarında mavi ışıkları ve ışığa cevap veren, fotokatalistler olarak bilinen katalizörleri kullanarak daha iyi bir yol buldular. Araştırmaları 9 Kasım’da Science dergisinde online olarak yayınlandı.
MacMillan, “Bu çok kaçık bir fikirdi! Neyse ki işe yaradı” dedi. “Sorguladığımız şey, ışık onlara doğru tutulduğunda, bu fotokatalistler gerçekten radyoaktif olmayan atomu alıp yerine radyoaktif atomu yerleştirebilirler mi?”
Yapabilirlerdi.
MacMillan’ın tekniğinde, H2O’daki hidrojeni (H), trityum2 ile değiştiren “ağır su” kullanılır.
MacMillan “Eğer ilacınızı katalizör içeren radyoaktif suya bırakıp üzerine ışık tutarsanız, katalizör, radyoaktif olmayan-bu durumda hidrojen- atomunu uzaklaştıracak ve yerini trityum ile değiştirecektir” dedi.
Birdenbire, atomları işaretlemek aylar yerine saatler aldı ve bu tekniğin, sıkça kullanılan birçok farklı bileşik üzerinde işe yaradığı görüldü. Araştırmacıların, tekniği çoktan ticari olarak satılan 18 ilaçta test etmelerinin yanı sıra teknik, Merck ilaç keşfi sürecindeki adaylar üzerinde de test edildi.
Radyoaktif işaretlemeye ihtiyaç duymayan bileşikler için, tek adımdan oluşan benzer süreçte hidrojenin bir diğer modeli olan ve yalnızca fazladan bir nötron içeren döteryum ile takas edilebilir. Bu “kararlı işaretler” (döteryum ile) ve “radyoaktif işaretler”in (trityum ile) akademik olarak sayısız kullanımlarının olmasının yanı sıra ilaç keşfinde de sayısız uygulamaları vardır.
Araştırmaya katılmayan La Jolla’daki (Kaliforniya) Pfizer’in sentez ve analitik kimyasının kıdemli müdürü Jennifer Lafontaine, bu yeni yaklaşımın kolaylığının diğer bir çıkarımı olduğunu söylüyor.
Lafontaine, önceki işlem çok fazla kaynak gerektirdiğinden, döteryum veya trityum işaretli moleküllerin genellikle sadece “ilaç keşfi sürecindeki ileri düzey” kimyasallar için oluşturulduğunu söylüyor. “Bu nedenle, bu metodoloji kapıyı daha erken açabilir ve ilaç keşfinde izotop işaretleme kullanımını genişleterek, ilaç adaylarını derinlemesine inceleme yeterliğimizi önemli ölçüde arttırabilir. Böylece ilacı uygulamaya geçirmek kolaylaşır” diyor.
MacMillan, Princeton’ın öncülük ettiği bu yeni yöntemin, fotokatalizin yeni geliştirilen alanını güçlendirdiğini ve yöntemin başka bir yeni alana uyguladığını söyledi. Bu metodun mali değerinin olduğu açık, ancak bunu önemsemedi.
Macmillan, “Hiç kimse bunun patentine sahip değil. Çünkü herkesin kullanımına açık olmasını isteriz” dedi.
Araştırmanın yapıldığı sırada Merck’teki ortak laboratuvarda bulunan temel araştırmacı ve Science dergisi yazarı olan Ian Davies, bu teknolojinin, Merk’in iş birliği ile Princeton Üniversitesi’nden lisansüstü öğrencisi Yong Yao Loh ve doktora sonrası araştırmacı Kazunori Nagao’nın, radyoaktif materyali kullanarak araştırma yaptıkları Princeton Üniversitesi Merck Kataliz Merkezi’nde geliştirildiğini söyledi.
Davies, “Bu, bilimin ve toplumun yararına olan bir Princeton-endüstriyel iş birliğinin harika bir örneğidir” dedi.
Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01 GM103558-04- D.W.C.M., Y.Y.L. ve K.N.); lisansüstü bursu, Bilim, Teknoloji ve Araştırma Ajansı (YYL) ve doktora sonrası burs Japonya Bilim Teşvik Derneği (K.N.) tarafından desteklenmiştir.
1 Kimyasal olarak normal suya benzeyen, ancak yapısında iki hidrojen atomu yerine hidrojenin iki kararlı izotopundan biri olan döteryum (ağır hidrojen) bulunan ağır su, bazı nükleer reaktör tiplerinde nötron yavaşlatıcı olarak kullanılmaktadır.
2 Atom başına fazladan iki nötron bulunan bir hidrojenin radyoaktif modeli
Kaynak : sciencedaily.com
