Canbolat GÜRSES Genetik ve Nanobiyoteknoloji
Rice Üniversitesi ve University of Texas MD Anderson Kanser Merkezi çalışanlarına göre pankreas kanseri hücrelerine ilaçları taşıyıp onları içten yok edecek potansiyele sahip kısa ve isteğe bağlı olarak düzenlenebilen karbon nanotüpler tedavide çığır açabilir.
Rice Üniversitesi’nde geliştirilen yeni bir teknikle eski nanotüpler büyük partiküllerin geçemeyeceği kan damarlarındaki boşluklarda ilerlerken aynı zamanda ilaç taşımaları için modifiye edilebilir.
Nanotüpler daha sonra kanserli hücreye hedeflenerek hücrenin çekirdeğine kadar sızabilir. İlaçların sonikasyon yani yüksek ses frekansıyla titreşim yaratılması sonucu salınması gerçekleştirilebilir.
Araştırmacılar, kemoterapi ajanlarına yapışmış nanotüplerin normal kan damarlarındaki porlardan geçmek için çok büyük olduğunu (sol); ancak, kanserle ilişkili damarların porlarından geçmek için yeterince küçük olduklarını buldular. Bir kez ilerleyebildikten sonra isteğe göre düzenlenmiş nanotüpler taşıdıkları tedavi edici ilaç kargolarıyla kanser hücreleri tarafından alınabilir.
Çoğu pankreas kanseri hastası tanıdan itibaren 1 yıl içinde ölmektedir ve kısmen 5 yıl hayatta kalanların oranı %6’dır çünkü erken tanı için herhangi bir yöntem yoktur. Tümörlere çoğunlukla operasyon yapılamaz ve pankreas kanseri hücrelerine kemoterapiyle erişmek oldukça güçtür.
Tümörleri standart kemoterapiye dayanıklı olan pankreas kanseri hastaları için potansiyel olarak taşıma yöntemi olması bakımından bu yeni metod önemlidir. Kemoterapinin pankreas kanser tümörlerine ulaşabilmesinin önünde moleküler ve biyolojik bariyerler vardır. Nanotüpler bu bariyerlerin üstesinden gelebilir.
Bilim adamları, nanotüpleri amaca göre modifiye edilebilmek için yeterince saf ve vücudun savunmasından kaçabilmek için yeterince küçültüp sıkı bir şekilde yaptılar. Araştırmacılar önceki çalışmalardan nanotüplerin modifiye edilerek (bu işleme fonksiyonelleştirme denir) kemoterapi ajanlarını taşıyabilecek hale getirilebileceğini ve sonikasyonla kontrollü bir biçimde salınımının gerçekleştirilebileceğini biliyorlardı.
Lazer konfokal mikroskop resimleri, pankreas kanser hücreleri tarafından alınan polietilenimin ve fluoresans işaretçilerle birlikte nanotüpleri göstermektedir. Soldaki resim hücrelerdeki rodamin B boyalı nanotüpleri göstermektedir. Ortadaki resim DAPI boyalı bir hücreyi, sağdaki resim ise hem rodamin B hem de DAPI boyalarının her ikisini birlikte içeren hücreyi göstermektedir.
Nanotüplerin uzunluğunun ne kadar olması gerektiği ve hücreler tarafından alınıp en yüksek düzeyde fonksiyonellik göstermeleri için büyüklükleri üzerinde araştırmacılar tarafından çalışıldı. Çalışmadaki pek çok keşif anahtar niteliğindeydi. İlk aşamada araştırmacılar demir katalizörlerin karbon nanotüplerini saflaştırarak klorinli ortamda büyüttüler. Artan demir partikülleri oksidasyondan ötürü tüplere zarar verdiğinden sonraki kullanımı zorlaştırmaktadır.
Bir sonraki aşama nanotüpleri kısaltmaktı. Çok uzun nanotüpler gevşeyip sarktığı için baş edilmesi zorlaşıyordu. Termal bir işlem uygulayarak ortalama uzunluğu 50 nanometrelik tüpler kesildi (bir insanın saç teli yaklaşık 100,000 nanometredir).
Sonunda gösterişsiz nanotüp tozu oluşturmak yerine buz hokeyi diskine benzer bir şey elde edildi. Yoğun olmayan ve gözenekli diske benzeyen yapılar jilet bıçağıyla kesilebilir. Tartılarak üzerinde gerekli kimyasal değişiklikler yapılabilir.
Nanotüplerin yüzeyine polietilenimin (PEI) eklendi ve laboratuvar testlerinde gözlemlendi. Modifiye edilmiş nanotüpler kolaylıkla sıvı içinde dağıldı ve canlı kanser hücrelerindeki bariyerleri aşarak çekirdeğe kadar ilerledi. PEI’nın küçük bir molekül değişiğinin büyük türlerine kıyasla hücreler için daha az toksik olduğu anlaşıldı.
Bu araştırma partiküllerin yeterince küçük olarak hücre içinde olması istenilen yerde tümörü yok etme avantajını sağlamasına rağmen hala bilinmeyenlerle doludur. Sonuç olarak, pankreas tümör hücreleri için ilaç taşınmasının geliştirilmesine yönelik bu çalışma daha fazla araştırma yapılmasını gerektirmektedir. İlerleyen zamanlarda bu alandaki araştırma, tekniğin insan tümörlerinden alınan allogreflere (alıcı ile aynı türden olan başka bir bireyden alınan doku) sahip farelerde test edilmesi olacaktır. Çünkü bu tümörlerin mimarisi insan pankreas kanserlerininkine daha çok benzemektedir.
