Canbolat GÜRSES Genetik ve Nanobiyoteknoloji
Amerika’da yapılan araştırmalar bir ilaç adayı olan phenanthriplatin’in in vivo olarak onaylanan bir başka ilaçtan daha etkili olabileceğini yani bitki virüsüne dayalı taşıyıcıların ilaçları in vivo olarak başarılı bir şekilde hücrelere ilettiğini gösterdi.
Phenanthriplatin taşıyan nanopartiküllerle tedavi edilmeye çalışılan meme kanserine sahip farelerin genel bir kemoterapi ilacı olan cisplatine veya phenanthriplatinin damar yoluyla kan dolaşımına direkt olarak enjeksiyonuna nazaran tümörleri 4 kat küçülttüğü belirlendi.
Yeni ilaç adayları için mükemmel taşıyıcılar bulduklarını düşünen araştırmacılar medikal amaçlı kullanmak amacıyla yaklaşık 10 yıldır bitki virüslerinin kanser tedavisinde kullanılması üzerinde çalışıyorlar.
Platine dayalı ilaçlar kemoterapi uygulanan kanser hastalarının yarısından fazlasında kullanılmaktadır. En genel kullanılan iki ilaç cisplatin ve carboplatin’dir. Bu ilaçlar kanser hücrelerindeki DNA ile bifonksiyonel çapraz bağlar oluşturarak DNA’daki genlerin transkripsiyonunu engelleyerek sonuçta hücre ölümüne neden olurlar.
Geniş kullanımına rağmen cisplatin’in sadece testis kanserini tedavi ettiği ve çoğu kanserin uygulanan ilaca karşı immün yanıt geliştirdiği gösterilmiştir.
Araştırmacılar, cisplatindeki bir klor iyonunu phenanthridine ile değiştirdiler ve oluşan yeni molekülün ayrıca DNA’ya bağlandığını buldular. Ancak çapraz bağ oluşturmak yerine phenanthriplatin tek bir bölgeye bağlanmaktadır ve yine de transkripsiyonu engellemektedir.
Ayrıca yapılan araştırmalar akciğer, meme, kemik ve başka dokuların kanser hücrelerine karşı direkt olarak test edildiğinde phenanthriplatin’in geleneksel platinlere nazaran 40 kata kadar daha güçlü olduğunu gösterdi. Bunun yanında molekülün vücut direncini sağlayan savunma mekanizmalarından kaçındığı da görüldü. Ancak kanserli fare modellerine enjekte edilen ilacın standart platinlerden çok daha iyi sonuç göstermediği belirlendi. Phenanthriplatin’in hedefine ulaşamadığını farkeden araştırma ekibi ilacın taşınmasında bir problem olduğunu saptadı.
Çalışma ekibi başka bir üniversiteyi ziyaret ettiklerinde tütün mozaik virüsünün ilaç taşınmasında bir yıldan fazla bir süredir kullanıldığını öğrendiklerinde sorunlarının giderilmesine yönelik bir potansiyel çözüm bulmuş oldular.
Uzun, ince tütün mozaik virüs nanopartikülleri tümörlerin içine ilaç adayının taşınması için araştırmacılar tarafından doğal bir yol olarak görünmektedir. İnsanları enfekte etmeyen virüs partiküllerinin içi boştur. Yaklaşık 4 nm çapa sahip bir merkezi tüp dış kabuğun uzunluğunu oluşturmaktadır ve bir negatif yük taşımaktadır.
Phenanthriplatin yaklaşık 1 nm uzunluğa sahiptir ve gümüş nitratla muamele edildiğinde güçlü bir pozitif yüke sahip olmaktadır. Böylece merkezi bölgeye girip bağlanmaya hazır hale gelmektedir.
Nanopartikülün uzamış şekli kan damarlarının kenarında takla atmasını sağlayarak immün hücrelerinin habersiz kalmasına neden olmakta ve tümör damarlarından sızıp tümör içlerinde toplanmasına yol açmaktadır. Çok az sağlıklı doku toksik ilaca maruz kalmaktadır.
Tümörlerin içindeki nanopartiküller kanser hücrelerinin lizozomal kompartmanlarının içinde toplanmaktadır. pH dolaşan kana göre çok daha düşüktür ve sonuçta zarar gören kabuk ortama phenanthriplatin salmaktadır.
Kabuk daha sonra proteinlerine parçalanmakta ve metabolik veya doğal hücresel süreçler yoluyla bir gün içinde temizlenmektedir. Bu arada salınan ilaç adayı transkripsiyonu engellemeye başlayarak çapraz bağlı platinlere nazaran apoptoz yoluyla çok fazla sayıda hücre ölümüne yol açmaktadır.
Araştırmacılar serbest phenanthriplatin veya cisplatin’e nazaran phenanthriplatin’in tümör içine tütün mozaik virüsüyle taşınmasının tümör küçültme performansını arttırdığını söylemektedirler. Bu yeni sistemin kullanımını başka tip kanserlerde çalışan bilim insanları kabuğun dışına yeni ajanların eklenmesiyle tümör hücresinde toplanmanın arttırılması yönünde çalışmalarını sürdürmektedirler.
