Sentetik Makromoleküller Çoklu İlaca Dirençli Kanser Hücrelerini Öldürüyor
Kanser her yıl teşhis edilen 14 milyondan fazla insana, dünya genelinde ölümcül bir tehdit olmaya devam ediyor. Aynı zamanda, Amerikan Kanser Derneği’ne göre, 5 yıllık sağ-kalım oranları son otuz yılda yaklaşık %70’e kadar düzenli olarak artmaya devam etmiştir. Bununla birlikte, kullanılan geleneksel radyasyon terapileri gibi mevcut kanser tedavisi yönetme şekilleri, genellikle hasta olan hücreler ile sağlıklı hücreleri de öldürmektedir. Kemoterapi ve anti-kanser ilaçlarının kullanımı hem ilaca dirençli kanser hücreleri hem de indüklenmiş kanser direncinin artması ile kanserin tedavisinde ilaç direnci yaygınlaştıkça başarısızlığa uğrayabilir. Bu yüzden yıkıcı ilaç direnci sorunu, ABD hükumetinin kurduğu bir program olan “Cancer Moonshot” uygulamasını büyük ölçüde hızlandırması için kritik bir hedef olduğu yönündedir.
Bu kritik sorunları ele almak amacı ile San Jose Kaliforniya IBM Research-Almaden’deki bilim insanlarından oluşan ekibimiz Singapur’daki Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü (IBN), Moleküler ve Hücre Biyolojisi Enstitüsü (IMCB) ve Singapur Genomi Enstitüsü (GIS) ile birlikte; sağlıklı hücreleri göz ardı ederek kanser hücrelerini seçici olarak öldürmek için tasarlanmış yeni bir sentetik polimer sınıfı geliştirdi. Yapılan testlerde, kanser hücrelerinin diğer ilaçlara karşı dirençli olan kanser hücrelerine karşı da etkili olabilecek bu yeni makromolekül sınıfına karşı direnç göstermediği gözlemlenmiştir.
Daha sonraki çalışmalarımız, hastalıklara farklı mekanizmalarla saldırmak için benzersiz özellikler sergileyen büyük bir molekül veya polimerik düzenek olan makromoleküller potansiyeline yoğunlaşmıştır. IBN research-Amaden’den Dr. James Hedrick’in öncülüğünde ortaya çıkan yeni çalışma disiplini, Makromoleküler Terapötikler olarak bilinir ve kanser hücrelerini yok etmedeki kullanımı, Amerika Kimya Derneği’nin hakemli değerlendirmeler ile gerçekleşen dergisinde yayımlanmıştır.
Bu çalışmalarda; araştırmacılar pozitif yüklü bileşenler içeren bir makromolekülün, kanser hücrelerinin negatif yüklü yüzeylerine bağlanabildiğini göstermiştir. Makromolekülün bir başka kısmı, hücre zarına asimile olmuş, kanser hücrelerinde delikler açmış ve hücreleri içlerinden tahrip etmiştir. Yakın zamanda yapılan testlerde, makromoleküller 1) ilaca karşı dirençli kanser hücrelerine ve kanser kök hücrelerine karşı, 2) kanser hücrelerinin göçüne (metastaz) karşı ve 3) çoklu tedavi uygulamalarından sonra ilaç direncini önleme konularında başarılı olmuştur.
Sonraki araştırmalar ekibimizi, ilaç direncini, tümör dokusunda yetersiz ilaç birikimini, kemoterapötiklerin düşük çözünürlüğünü, vücuttan hızlı temizlenmeyi ve hedef dışı toksisiteyi içeren problemler gibi kanser tedavisinde sıkça sıkıntı oluşturan sorunları ele almaya itti. Çalışmanın, gelecekte potansiyel bir tedavi olarak kullanılması gerektiğinde, moleküllerin erken etkinliğini göstermek amacı ile çeşitli laboratuvar modelleri kullanılmıştır. Makromoleküller, tümör mikro ortamında sızan kan damarlarından geçerek seçimli olarak tümör dokularında birikmiş olan çekirdek-kabuk yapılı nanoparçacıklara kendiliğinden monte edilir.
Çalışmalarda, kanser hücresi zarları üzerindeki negatif yükler ile etkileşime giren kabuk, zar bozulmasına neden olan ve kanser hücrelerini öldüren tümöre ulaşmadan önce anti-kanser çekirdeğin sağlıklı hücreler ile etkileşimini engellemiştir. Ayrıca polimer ile çoklu tedavilerin kanser hücrelerinde direnç gelişmesine katkıda bulunup bulunmayacağı hakkında değerlendirmeler yaptık. Çalışmalar esnasında yapılan birçok tedaviden sonra, makromolekülün gücünü koruduğu ve kanser hücrelerinde direnç başlangıcı gözlenmedi. Genel olarak, kanser tedavisinde kullanılması öngörülen makromoleküllerin hastaların geleneksel kanser tedavileriyle karşılaşabilecekleri bazı yaygın sorunların üstesinden gelmede etkili olduğu gösterilmiştir.
Mayıs 2016 tarihindeki çalışmalara dayanan ve bu ayın başlarında yayımlanan çalışma; virüslerle mücadele potansiyeli taşıyan bir makromolekülün keşfini ve bu makromoleküllerin gelecekte MRSA gibi superbugs(süperböcekler) ile savaşmaya yardımcı olabileceğini duyurmuştur. Makromoleküler terapötiklerin incelenmesi birkaç yıl sürer ve çeşitli hastalıkları da kapsamaktadır. Yapılan çalışmalardaki yenilikler için tüketici ürünleri katkı maddeleri, sistematik viral ve bakteriyel enfeksiyonlarla mücadele, tarımsal hastalığı ele alma ve kanser tedavisini destekleyen çok sayıda potansiyel uygulama bulunmaktadır. Sentetik polimer kimyasındaki temel ilerlemeler, bu terapötik platformların temelini oluşturur ve kesin olarak tanımlanmış özelliklere sahip biyo-uyumlu ve parçalanabilir makromoleküllerin hazırlanmasını mümkün kılar.
Bu konu üzerine yoğunlaşmaya karar verdiğimiz zaman araştırmalarımız için daha yolun en başında olduğumuzu da kavramış olduk. Bu polimerlerin daha da gelişmesini hızlandırmamıza yardımcı olmak için ilaç endüstrisi ortakları arıyoruz, bunu günümüzdeki kanser hastalarına yeni bir tedavi olarak sunmak amacı ile gerçekleştirmeyi umuyoruz. Son olarak, alanları genişletirken yaklaşan araştırma haberleri için bizi takip etmeye devam edin.
Kaynak : medicalxpress.com
