Canbolat GÜRSES Genetik ve Nanobiyoteknoloji
Araştırmacılar, anemi tedavisi için geliştirilen demir nanopartiküllerinin başka bir kullanım alanına sahip olabileceğini kazara keşfettiler. Bu alan immün sistemin yeteneğinin tetiklenerek tümör hücrelerinin yok edilmesi olarak özetlenebilir.
Stanford Üniversiteli bilim insanları FDA (Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi) tarafından onaylanmış, demir yetersizliği olan aneminin tedavisinde kullanılan, enjekte edilebilir demir destekli ferumoxytol olarak ticari satışı yapılan demir nanopartiküllerinin kanser hücrelerine saldırması için immün sistemi aktif hale getirdiğini göstermiştir.
Yapılan fare çalışmasında ferumoxytol’ün tümör aracılı makrofajlar da denilen immün hücreleri harekete geçirerek kanser hücrelerini yok etmesinin var olan kanser tedavilerinin nanopartiküllerle tamamlanmasına yol açtığı bulunmuştur.
Araştırmacılar tarafından oldukça şaşırtıcı bulunan makrofajların nanopartiküllerle aktivasyonu sonucu farelerde kanserli hücrelere saldırının başlaması insanlar için de umut vaat etmektedir.
Bilim insanları kemoterapötik ajanlar yüklü nanopartiküller kullanılan bir deney grubu, kemoterapötik ajanlar olmayan nanopartiküllerden oluşan bir kontrol grubu ve hiçbirini taşımayan bir kontrol grubu olmak üzere 3 grup fare kullanılan bir deney yürütmüşlerdir. Araştırmacılar beklenmeyen gözlemi kontrol hayvanlarında diğer gruplara kıyasla sadece nanopartiküle sahip olanlarda tümörün büyümesinin baskılanması şeklinde keşfettiler.
Makrofajlar konusuna geri dönersek, ne gerçekleştiğini karakterize edecek bir seri takip testi yürüten araştırmacılar kültürdeki hücrelerle yaptıkları deneylerde tümör aracılı makrofajlar ismindeki immün hücrelerin nanopartiküllerin antikanser aktivitesi için gerekli olduğunu gösterdiler. Makrofaj içermeyen hücre kültürlerindeki demir nanopartikülleri kanser hücrelerine karşı bir etki göstermemişti.
Bu çalışma yapılmadan önce sağlıklı insanlarda tümör aracılı makrofajların her bir tümör hücresini tespit edip yediği zaten biliniyordu. Ancak, büyük tümörler tümör aracılı makrofajlardan kaçarak onların saldırmalarını durdurmaya yol açmakta ve kanser gelişimini indükleyen faktörlerin salınımını başlatmaktadırlar.
Çalışma ayrıca demir nanopartiküllerin makrofajları kansere saldıran durumlarından önceki duruma değiştirdiğini gösterdi. Bu kanıya makrofajların metabolizma ürünlerini izleyerek ve onlara has gen ifadesi patternlerini inceleyerek ulaştılar.
Bundan başka, meme kanseri için üretilen bir fare modelinde araştırmacılar verilen ferumoxytol’ün vücut ağırlığına ayarlanmış dozlarda (ki benzer biçimde anemi tedavisi için FDA tarafından onaylanmış miktarlarda) tümör gelişimini inhibe ettiğini göstermişlerdir. İlk çalışmalar nanopartiküllerin yaklaşık 6 haftalık bir zaman sürecinde metabolize edildiğini göstermiştir. Yeni bir çalışma nanopartiküllerin tek bir dozunun antikanser etkisi yaklaşık 3 hafta içinde azaldığını kanıtlamıştır.
Bilim insanları ayrıca nanopartiküllerin kanser yayılımını önleyip önleyemeyeceğini de test etmişlerdir. Küçük hücreli akciğer kanserine sahip bir fare modelinde nanopartiküller hem fareler hem de insanlarda metastaz için genel bir bölge olan karaciğerdeki tümör oluşumunu azaltmışlardır. Karaciğer metastazının ayrı bir modelinde tümör hücrelerinden önce nanopartiküllerle ön uygulama karaciğer tümör hacmini büyük ölçüde küçültmüştür.
Potansiyel Klinik Uygulamalar
Çalışmanın sonuçları insan denemelerinde kullanılmak üzere birkaç muhtemel uygulama sunmaktadır. Örneğin, potansiyel olarak metastatik bir tümörün çıkartıldığı ameliyattan sonra hastalar sıklıkla kemoterapiye ihtiyaç duymaktadırlar fakat geleneksel kemoterapinin ciddi yan etkilerinin tolere edilmesi amacıyla operasyondan sonra iyileşene kadar beklemelidirler. Demir nanopartikülleri kemoterapinin toksik yan etkilerine sahip olmadığından cerrahiden sonraki iyileşme süresi boyunca hastalara verilebilir. Bilim insanları böylece bu durumun zaman bakımından bir köprü görevi göreceğine inanmaktadırlar.
Nanopartiküller ayrıca tümörleri tamamen çıkartılamayan kanser hastalarına yardımcı olabilir. Cerrahiden sonra eğer dokuda kalmış bazı tümör hücreleri varsa durum kanser cerrahlarının söylediği pozitif kazanç olacaktır. Demir nanopartiküllerinin o bölgeye enjeksiyonuyla küçük tümör tohumlarının immün sistem tarafından potansiyel olarak icabına bakılabilir.
Nanopartiküllerin FDA tarafından zaten onaylı olması insanlar üzerinde bu uygulamaların test edilebilirliğini hızlandırmaktadır.
Ayrıca yeni bulgular kanser araştırmalarına yardım edecek ve nanopartikül-ilaç kombinasyonlarının daha doğru değerlendirilmesini sağlayacaktır. Çoğu çalışmada araştırmacılar nanopartikülleri sadece ilaç taşıyıcılar olarak değerlendirmektedirler. Fakat nanopartiküllerin kendisine bakmadıkça değerlendiremeyeceğiz gizli iç etkilere sahip olabilirler.
