Dr. Olcay Kaan Çakır’ın adını kamuoyu daha önce ‘yürürken kendini şarj eden kalp pili’ icadıyla duymuştu. Çalışmalarını Danimarka ve Türkiye’de devam ettiren Çakır, Ege Üniversitesi’yle yaptığı çalışmalar kapsamında dikkat çekici bir buluşla daha gündeme geldi. Çakır’ın, Doç. Dr. Aylin Şendemir ile Ege Üniversitesi’nde yaptığı çalışmalarla, kanser tedavisine yönelik yeni bir patent başvurusu yapıldı.

Çağımızın sorunu

Kanser, hücrelerin genetik ve epigenetik düzenleme mekanizmalarında meydana gelen bozulmalar sonucu, kontrolsüz çoğalması ve çevre dokulara yayılarak görevine yerine getiremez hale düşürmesine deniliyor. Dünya genelinde ölümlerin önemli nedenlerinden biri haline gelen kanser, tıbbın en önemli konuları arasında. Tedavi süreçleri ise uzun ve yüksek masraflı. Buna ek olarak hastaya göre tedavi durumu farklılaşabiliyor. Güncel araştırmalar, kanserin moleküler temellerinin daha iyi anlaşılmasına, hedef odaklı yeni tedavi yaklaşımları geliştirilmesi ve sağlıklı dokular üzerindeki zararlarının en aza indirilmesine yoğunlaşıyor. Günümüzde en yaygın tedaviler kemoterapi ve radyoterapi olurken, cerrahi yönteme de başvurulabiliyor.

En yaygın tedavi türü olan kemoterapi, kanserli hücreler yanında, diğer hücrelere de zarar verebiliyor. Bu nedenle tüm dünyada alternatif veya destek tedavilere yönelik araştırmalar var. Bu kapsamda Doç. Dr. Aylin Şendemir yürütücülüğünde, Ege Üniversitesi Biyomalzemeler ve Üç Boyutlu Biyoarafazlar Laboratuvarı (EBIOPHASE) bünyesinde ilk temel prensipleri ön deneysel çalışmalarla desteklenerek literatürle uyumlu olduğu gösterilen manyetik anti-kanser (MAT) projesi gerçekleştirildi.

Çalışmalar sonucunda Ege Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi’ne patent başvurusu yapıldı. Tüm altyapısı Ege Üniversitesi tarafından desteklenen bu araştırmanın patent sürecinin Bilim Teknoloji  Uygulama ve Araştırma Merkezi (EBİLTEM) tarafından desteklenmesine karar verildi.

Kanser hücrelerini seçiyor

MAT, kanser hücrelerini seçen ve bağlanan mikro/nano parçacıkların, kanserli hücreyi yok etmesi prensibine dayanıyor. Ekipte yer alan Olcay Kaan Çakır, MAT’ı şöyle anlatıyor:

“Patent başvurusu kapsamında, çok katmanlı ve özel olarak tasarlanmış bir mikro/nano parçacık yapısı önerildi. Kanser hücreleri, mevcut tedavilere karşı direnç geliştirebiliyor ve terapötik ajanlardan kaçabilmek için çeşitli biyolojik mekanizmalar kullanabiliyor. Bu çalışmada önerilen yaklaşımda, kanser hücreleri yalnızca kimyasal etkiyle değil, doğrudan mekanik etkilerle hedef alınıyor. Kanserli hücre yapısı mekanik olarak parçalanması yoluyla seçici biçimde ortadan kaldırılıyor. Uygulanan mekanik kuvvetin doğası gereği, hücrenin bu etkiden kaçma veya kendini kurtarma olasılığı azalıyor. Bu durum, hem kanser hücrelerinin seçici olarak hedeflenmesini hem de mekanik kuvvet uygulanarak etkili bir şekilde yok edilmesini mümkün kılabilecek.”

Kanserli hücre kandırılıyor

Çakır, kanser hücrelerinin büyüme ve metastaz süreçlerini devam ettirebilmek için bazı moleküllere ve yapısal bileşenlere ihtiyaç duyduğunu belirterek, “Bu çalışmada, söz konusu ihtiyaç duyulan yapılar, kanser hücrelerine sunuluyor. Hücrelerin bu parçacıkları aktif olarak bünyelerine alması sağlanıyor. Böylece kanser hücreleri, bu parçacıkları kullanarak aslında kendi yok oluş süreçlerini tetikliyor” diyor.

MAT sisteminde, hücreye tutunmuş veya hücre içine alınmış olan mikro/nano parçacıklar, özel tasarlanmış ve elbise gibi giyilebilen bir cihazla dışarıdan titreştiriliyor. Bu da kanserli hücrelerin parçalanmasını ve yok olmasını sağlıyor.

Sağlıklı hücreler zarar görmeden tedavi imkanı

MAT, verilen parçaların, manyetik olarak titreştirilmesi, kızılötesi ışıkla aktive edilmesiyle kanserli hücrelerin yapısının bozularak öldürülmesini hedefliyor. Kanserli hücreler bu yöntemle tek tek veya eşzamanlı olarak hedef alınabilecek. Çoklu mekanizma ile kanserli hücrenin hayatta kalma olasılığı önemli ölçüde azalacak. Sağlıklı hücreler ise zarar görmeyecek. Bu yöntemle saç dökülmesi gibi vücutta gerçekleşen diğer yan etkilerin azaltılması da mümkün olabilecek.

MAT, kemik içi dokular gibi erişimi zor anatomik bölgelerde de kullanım potansiyeline sahip. Bu sayede, klasik yöntemlerle ulaşılması zor veya korunmuş dokulardaki kanserli hücreler hedef alınabilecek. Örneğin doğrudan kemik içerisinde bulunan kanserlere temassız olarak etki edilebilecek.

Ne zaman kullanılacak?

Kaan Olcay Çakır, MAT’ın nelerde kullanılacağına ve ne zaman kullanılacağına ilişkin ise şunları anlatıyor:

“Patent yapısı, çok katmanlı mikro veya nanoparçacıklar ile bu parçacıkları vücut dışından hassas biçimde kontrol edebilen giyilebilir, bilgisayar kontrollü bir tıbbi cihazın birlikte çalışmasına dayanıyor. Bu teknoloji potansiyel olarak, B-hücreli lenfomalar, lösemiler, multipl miyelom, akciğer, meme, prostat, bağırsak, pankreas, karaciğer, mide, yumurtalık, mesane kanserleri, beyin tümörleri, cilt kanserleri gibi türlere etkili olabilir. Ancak, bu kanser türlerinin her biri için ayrı ayrı hedefleme, dozlama ve uygulama protokollerinin geliştirilmesine yönelik kapsamlı araştırma geliştirme faaliyeti yürütülmesi gerekiyor. Deneysel testler henüz başlatılmadı. Kliniklerde yaygın bir kullanımdan önce, deneysel kısımların tamamlanması gerekiyor.”

Görüntüleme amacıyla da kullanılabilir

Kızılötesi ışık ile aktiflenen fotodinamik bileşenlerin desteklenmesiyle, ışıkla aktive edilen fotosensitif moleküllerin reaktif oksijen türleri (ROS) üretmesi ve buna bağlı olarak kanser hücrelerinde oksidatif stres oluşturması da bekleniyor. Bu da hücrenin ölmesi için titreşimin oluşturacağı mekanik etkiyi destekleyecek. MAT, sadece tedavi amaçlı değil, kanserli dokuların görüntülenmesi için de kullanılabilecek. Çakır, şöyle diyor:

“Parçacıkların kanser hücrelerine bağlanması ve tümör dokusunda seçici olarak birikmesi, onları etkili bir kontrast ve işaretleyici ajan haline getiriyor. Günümüzde yaygın olarak kullanılan PET-BT gibi görüntüleme yöntemlerinin iyonizan radyasyon ve maliyet gibi sınırlamaları göz önüne alındığında, MAT manyetik ve optik özellikleriyle tamamlayıcı veya alternatif olabilir. Mikro/nanoparçacıklar, manyetik rezonans tabanlı görüntülemede, kanserli ve sağlıklı dokular arasında belirgin kontrast farkı oluşturabilir, tümörün yeri, boyutu ve sınırlarının daha hassas biçimde belirlenmesine olanak sağlayabilir. Ayrıca fotodinamik veya floresan katmanlar sayesinde optik ve kızılötesi (NIR) görüntüleme de mümkün olacak. Özellikle yüzeysel ve yarı-derin tümörlerde cerrahi yönlendirme ve biyopsi hedeflemede avantaj sağlayacak.”

Hasta günlük yaşama dönebilecek

MAT’ın tedavide kullanılmasıyla birlikte, hastaların günlük yaşamlarına dönmesi de kolaylaşacak. Tedaviyi ve iyileşme süreçlerini hızlandıracak. Çakır, “Bu proje, kanser tedavisinde daha az yan etki, daha yüksek hedefleme hassasiyeti, entegre görüntüleme yeteneği ve geniş klinik uygulama potansiyeli sunan, patentlenebilir, ölçeklenebilir bir teknoloji platformu ortaya koyuyor” diyor. Böylece hem tedavi oranlarının yükselmesi, hem yan etkilerin azaltılması hedefleniyor. Yurt dışına giden önemli bir kaynak da ülke içinde kalmış olacak.