Size daha iyi hizmet verebilmek adına sitemizde çerezler bulundurmaktayız. Gizlilik Politikamızı öğrenmek için tıklayınız. Ayrıca kişisel verilerin koruması kanunu kapsamında TESAD ile iletişime geçen her birey, iletişim verilerinin paylaşılmasını ve ilgili TESAD birimlerince kullanılmasını kabul beyan ve taahhüt eder.
gen
Kaynak: Frankfurter Allgemeine Zeitung

Gen Teknolojisi ve Yapay Zekâ İle Kanserle Farklı Şekilde Mücadele Etmek

Neredeyse hiçbir bilim kurgu dizisi geleceğin tıbbı için fikir sahibi olmadan tahmin yapamaz. Hastalar yapay zekâ (AI) yardımıyla basitçe taranır, doktorlar mümkün olan en kısa sürede tanı koyar ve özel ilaçlar geliştirir.

Gerçek olamayacak kadar iyi değil mi? Etkili ve kişiselleştirilmiş tedaviler, özellikle bugün veya hiç iyileştiremeyeceğimiz hastalıklar için hücre ve gen tedavilerinin büyük vaadidir.

Genom, hayatımızın yapı taşıdır. Her çekirdekte yaklaşık 3,2 milyar baz çiftinden oluşan DNA’mız bulunmaktadır. Bu muazzam bir sayı. Bir organizmanın somut özellikleri bundan nasıl kaynaklanır? Bazı DNA bölümlerinin bilgileri ilk olarak RNA olarak kopyalanır. RNA çekirdekten taşınır ve proteinlerin sentezi için bir şablon görevi görür. Bu proteinler hücrenin gerçek yapısı ve aktif bileşenleridir, bunların miktarları ve bileşimleri yaşam süreçlerini belirler.

Yapay Zekâ Vasıtasıyla İlerleme

Birçok hastalığın genetik arızalardan kaynaklandığını uzun zamandır biliyorduk ve bu hasarlı genleri kolayca düzeltmek için zorlayıcı olacaktır. Tıpkı son derece karmaşık bir kelime işlemcisindeki yazım hataları gibi.

Bununla birlikte, bu tür tedavilerin geliştirilmesi başlangıçta beklenenden daha uzun sürecektir. İnsan DNA’sındaki genetik yapı taşlarının tam sırası 2003 yılından beri deşifre edilmiş olsa da farklı genlerin etkileşimi son derece karmaşıktır. Bu biraz tam anlamıyla yeni bir dil öğrenmek gibidir. Ne de olsa harfleri ve bireysel kelime dağarcığını zaten biliyoruz ancak tüm dilsel incelikleri anlamamız on yıllar sürecektir. Bizi bu yolda ileriye taşıyan ise yapay zekâ ve bilgi işlem gücündeki gelişmelerdir -sonuçta bu, devasa miktarda verinin değerlendirilmesi ile ilgilidir.

Biyoenformatik[1] sayesinde son yıllarda yeni tedavilerin geliştirilmesinde önemli başarılar elde edilmiştir. Bu özellikle tek bir genin mutasyonunun neden olduğu nadir hastalıklar için geçerlidir. Şimdiye kadar, bu gibi durumlarda sadece semptomlar sıklıkla tedavi edilebilirdi. Gen tedavileri sayesinde aslında kalıtsal hastalıkların nedenlerini ele alabiliyoruz. Tek bir tedavi, ideal olarak bir ömür boyu uzun süre etkili olabilir.

Hemofili ve Kansere Karşı

Hemofiliye örnek olarak: Bir gen tedavisi çalışmasında, doğal kan pıhtılaşması olan hastalar yıllarca ek kan pıhtılaşma faktörleri olmadan başa çıkabildiler. Başka bir örnek ise Amerika Birleşik Devletleri’nde kalıtsal bir retina dejenerasyonu formuna karşı onaylanan ve görme kaybını önleyebilen bir tedavidir.

Gen ve hücre tedavileri de kanserin tedavisi için büyüleyici olanaklar sunar. Kanser hücreleri sağlıklı hücrelerin sinyallerini taklit ederek vücudun bağışıklık sistemini talan eder. Laboratuvarda, bağışıklık sisteminin T hücreleri, kanser hücrelerini CAR-T hücreleri olarak tanıyabilecekleri ve verimli bir şekilde savaşabilecekleri şekilde yeniden programlanabilir.

Gen ve hücre tedavilerinin gelişimi, CRISPR/CAS2012 tekniğinin keşfedilmesiyle artmıştır ve yaygın olarak “gen makası” olarak da bilinir. Bakterilerin istilacı virüslere karşı savaştığı doğal mekanizmalara dayanır. Bu teknik sayesinde, çok uzun gen iplikçiklerinde çok belirli bir bölgeyi kontrol etmek ve DNA’yı belirli bir noktada hassas bir şekilde kesmek mümkündür. Bu, genler üzerindeki araştırmaları önemli ölçüde daha hızlı ve ucuz hale getirir. Ek olarak, CRISPR teknolojisi kusurlu genlerin nispeten hassas bir şekilde onarılmasına olanak tanır. İlk klinik çalışmalar, örneğin kan hastalığı beta-talasemi tedavisi için mevcuttur.

RNA’ya Odaklanma

Bir diğer heyecan verici araştırma alanı da RNA tabanlı terapilerdir. RNA bazlı bu terapiler, örneğin patolojik proteinlerin sentezini baskılamak için kullanılabilir. RNA üretimi nispeten basittir. DNA tabanlı yöntemlerin aksine, RNA hızla bozulduğu için istenmeyen değişikliklerin riskleri de önemli ölçüde daha düşüktür.

Ek olarak, araştırmacılar RNA tabanlı tedavileri düzenlemenin ve istenmeyen yan etkiler durumunda süreci durdurmanın yolları üzerinde çalışıyorlar. Covid-19’a karşı aşılar, gen ve hücre tedavilerinin ötesinde geniş toplumdan RNA tabanlı ajanlara ilk fayda sağlayan aşılardır; bunlar geleneksel aşılardan daha hızlı geliştirilmiştir ve son derece etkili olduğunu kanıtlamaktadır.

Peki, gen ve hücre tedavilerinin geliştirilmesinde ve uygulanmasında nasıl ilerleme kaydedebiliriz? Buradaki önemli husus, tedavilerin üretilmesidir. Genellikle belirli bir hastaya göre uyarlandıkları için üretim son derece karmaşıktır. Birçok iş adımı hala elle gerçekleştirilmektedir. Otomatikleştirme ve daha büyük miktarlarda ölçeklendirme çabaları henüz emekleme aşamasındadır.

Bu, en azından genetik bilgileri hücrelere getiren taşıma mekanizmaları için geçerli değildir. Bunlar tabii ki gerekli olacaktır çünkü terapötik moleküller geleneksel aktif bileşenlere kıyasla çok büyüktür. Lipid nanopartikülleri araç olarak kullanılabilir. Viral vektörler de yaygın olarak kullanılır.

Gentaksi[2] bir virüs mü? Belki de bu fikre alışmak gerekebilir. Bununla birlikte, virüsler hücrelere genetik materyal enjekte etmede son derece etkilidir. Tedaviler için, virüslerin doğal genetik materyali alınır, böylece artık patojenik olmazlar. Terapötik gen ise daha sonra kullanılır. Kulağa karmaşık geliyor ve öyle de. Aslında, viral vektörler bugün üretebileceğimiz en karmaşık terapötikler arasındadır. Gen ve hücre tedavilerinin üretimini de sınırlayıcı bir faktör haline getirir. Merck olarak da bu alandaki kapasitelerimizi genişletmek için çok çalışıyoruz.

Bir diğer dönüm noktası ise gen temelli tedavilerin test ve onayıdır. Nadir hastalıklarda sıklıkla kullanıldığı için, klinik çalışmalar her zamanki ölçüde mümkün değildir. Ek olarak, bu tür bir tedavi sağlıklı bir karşılaştırma grubu üzerinde test edilemez. Tüm bunlar, şirketler ve düzenleyici otoriteler için özel zorluklar doğurmaktadır. Bu, uzun yıllar boyunca tedavinin etkinliğini ve güvenliğini doğrulama ihtiyacını içerir.

Terapiler için fiyatlama yapıldığında özel özellikler de vardır. Ayrıntılı geliştirmeleri ve üretimleri onları çok pahalı hale getirmektedir. Bununla birlikte, gen veya hücre tedavisi ömür boyu tedavinin yerini alabilirse genellikle uzun vadede daha ucuz bir alternatif olacaktır.

Avrupa’daki Mükemmel Araştırma

Son olarak, yeni tedaviler de yeni etik soruları beraberinde getiriyor. Tıbbi araştırma camiasında insan mikrop hattındaki değişikliklerin haklı olmadığı konusunda geniş bir fikir birliği vardır.

Ancak bu ilgili tüm soruları yanıtlamaz: Bir hastalıkla savaşmak ve insanları optimize etmek arasındaki o ince çizgi nerededir? Ölümcül bir hastalığı tedavi etmek için ne gibi riskler almak istiyoruz? Bu gibi konularda tıp alanının ötesinde toplumsal söylemlere ihtiyacımız var. Merck’te, 10 yıl önce bize tavsiyelerde bulunmak için disiplinler arası, uluslararası bir danışma organı topladık.

Sonuç olarak, gen ve hücre tedavilerini çevreleyen zorluklar hala harikadır. Ama imkânlar da öyledir. Bu yüzden bu alanı başkalarına bırakmamalıyız. Şu anda, bu alandaki klinik çalışmaların çoğu Amerika ve Çin’de gerçekleşiyor.

Avrupa’da mükemmel araştırmalar, çığır açan şirketler ve iyi eğitimli profesyoneller var. Bu inovasyon ekosistemini güçlendirmeli ve geliştirmeliyiz. Kazanacağımız çok şey var.

Yazar: Stefan Oschmann

Kaynak: F.A.Z.


Çevirmen Notları

[1] Biyoenformatik, biyolojinin çeşitli dalları, ancak özellikle moleküler biyoloji ile bilgisayar teknolojisini ve bununla ilişkili veri işleme aygıtlarını bünyesinde barındıran bilimsel disiplin. Bir diğer tanımla, karmaşık biyolojik verilerin derlenmesi ve analiz edilmesi bilimidir.

[2] Gentaksi, bir gen terapisidir. Bu, istenen bir geni bir hücreden diğerine aktarmak için kullanılan çok küçük bir DNA parçasıdır.