Gen tekniği ve yapay zekâ sayesinde kanserle farklı biçimde savaşmak



05-04-2021 00:08

Yazar: Von Stefan Oschmann

Çeviren: Naci Pektaş

Neredeyse hiçbir bilim kurgu dizisi, geleceğin tıbbına ait fikirler olmadan yapamaz: Bunlarda tedavi görenler basitçe tepeden tırnağa taranır; yapay zekâ (YZ) yardımıyla kısa sürede doktorlar tanı koyar ve hastaya özel ilaç geliştirirler.

Gerçek olması çok güzel, değil mi? Hakikaten deher şeyden önce, hücre ve gen tedavilerinin bilhassa etkili, kişiselleştirilmiş yöntemleri, bugün zor tedavi ettiğimiz veya hiç tedavi edemediğimiz hastalıklar için büyük bir vaattir.

İnsan genomu, yaşamımızın merkezi başlangıç noktasıdır. Yaklaşık 3,2 milyar baz çiftinden oluşan DNA'mız her hücrede -muazzam miktarda veri- bulunmaktadır! Bir organizmanın belirgin özellikleri bunlardan nasıl ortaya çıkar? Bazı DNA bölümlerinin, genlerin bilgileri önce bir RNA nüshası olarak kopyalanır. RNA hücre çekirdeğinden dışarı taşınır ve proteinlerin sentezi için bir model görevi görür. Bu proteinler hücrenin gerçek yapı taşları ve aktif maddeleridir; miktarları ve bileşimleri de yaşamın akışını belirler.

YAPAY ZEKÂSAYESİNDE İLERLEME

Birçok hastalığın genetik bozukluklardan kaynaklandığını uzun zamandır biliyoruz. Ve son derece karmaşık bir kelime işlemci programındaki yazım hataları gibi, kusurlu genleri basitçe düzeltmek büyüleyici bir düşüncedir.

Hâlbuki bu tür tedavilerin geliştirilmesi aslında beklenenden daha uzun sürer. Gerçi insan DNA'sındaki genetik yapı taşlarının tam sırası 2003'ten beri deşifre edilmiş olsa da çeşitli genlerin kombinezonu son derece karmaşıktır. Bu, biraz da yeni bir dil öğreniyormuşuz gibi oluyor: Harfleri ve birkaç kelimeyi zaten biliyoruz. Tüm dilbilimsel incelikleri anlayıncaya kadarelbette onlarca yıl geçecek. Neticede bizi bu yolda ileri götüren yalnızca yapay zekâ ve işlem gücü performansındaki ilerlemeler değil; sonuçta burada büyük miktarda veriyi değerlendirme de söz konusudur.

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 bilimi olanbiyoinformatik sayesinde son yıllarda yeni tedavilerin geliştirilmesinde önemli başarılar elde edilmiştir. Bu özellikle bir tek genin mutasyonu yüzünden ortaya çıkmış nadir hastalıklar için geçerlidir. Şimdiye kadar bu tür vakalar sadecesemptomatik olarak tedavi edilebilmiştir. Gen tedavisi sayesinde, kalıtsal hastalıkların nedenleri üzerine gidebiliriz; tek başına bir tedavi, en ideal durumda ömür boyu etkili olabilir.

HEMOFİLİ VE KANSERE KARŞI

Örneğin hemofili: Bir gen tedavisi çalışmasında, doğal kan pıhtılaşmasının bozulması olan hastalar, yıllarca ekpıhtılaşma faktörleri olmaksızın durumla başa çıktılar. Bir diğer örnek ise, ABD'de kalıtsal bir retinal dejenerasyona karşı onaylanmış ve görme kaybını engelleyebilen bir tedavidir.

Gen ve hücre terapileri ayrıca kanser tedavisi için de harikulade olanaklar sunar. Kanser hücreleri, sağlıklı hücrelerin sinyalini taklit etmek suretiyle vücudun kendi bağışıklık sistemini atlatır. Laboratuvarda, bağışıklık sisteminin T hücreleri öyle programlanırlar ki, bunlar CAR-T hücreleri olarak isimlendirilen kanser hücrelerini tanıyabilir ve onlara karşı etkili biçimde savaşabilirler.

Gen ve hücre terapilerinin gelişimi, 2012 yılında, genellikle “gen makası” olarak bilinen CRISPR / Cas9 tekniğinin keşfi ile canlandı. Bu teknik, bakterilerin saldırgan virüslere karşı kendilerini savundukları doğal mekanizmaya dayanır. Bu teknik sayesinde, son derece uzun bir gen zincirinde, belli bir bölgeyi kontrol etmek ve DNA'yı belli bir noktada kesmek mümkündür. Bu teknik, gen araştırmalarını çok daha hızlı ve daha ucuz hale getirir. Ayrıca buna ilaveten CRISPR tekniği, kusurlu genlerin nispeten hassas bir şekilde onarılmasına imkân verir. Örneğin bununla ilgili, kan hastalığı olan beta-talaseminin (Akdeniz anemisi) tedavisi üzerine ilk klinik çalışmalar mevcuttur.

RNA ODAK NOKTASI

Bir başka heyecan verici araştırma sahası RNA bazlı tedavilerdir. Böylece örneğin hastalık yapan proteinlerin sentezi baskılanabilir. RNA üretimi nispeten basittir. Buna ek olarak, DNA temelli yöntemlerin aksine, istenmeyen değişiklikler yüzünden oluşan risklerdüşüktür, zira RNA hızla bozulur.

Dahası araştırıcılar, RNA bazlı tedavileri, tertip etmekistenmeyen yan etkilerin ortaya çıktığı vakalarda süreci basitçe durdurma yolları üzerine çalışıyorlar. Covid-19'a karşı aşılarla birlikte, gen ve hücre tedavilerinin ötesinde, ilk kez RNA bazlı aktif maddeler geniş bir kesime faydalı oluyor; bunlar "geleneksel" aşılardan daha hızlı geliştirilmiştir ve son derece etkili oldukları kanıtlanmıştır.

Ve biz, gen ve hücre tedavisinin gelişimi ve kullanımında nasıl yol alıyoruz? Tedavilerin hazırlanması önemli bir husustur. Zira bunlar belirli bir hastaya göre hazırlandıkları için, üretim son derece masraflıdır. Birçok iş adımı hala elle yapılmakta, otomasyon ve daha geniş kesimlere uygun metot çabaları henüz başlangıç aşamasındakalmaktadır.

Bu, en azından genetik bilgiyi hücrelere getiren taşıma mekanizmaları için geçerli değildir. Bunlar kaçınılmazdır, zira terapötikmoleküller, geleneksel aktif maddelere kıyasla çok büyüktür. Lipit Nanopartiküller araç olarak düşünülebilir. Bunun dışında sıkça viral vektörler de kullanılır.

"Gentaxi" (vektör) olarak bir virüs mü kullanılıyor? Bu fikre alışmak için şimdilik biraz zamana ihtiyaç var. Şüphesiz virüsler genetik materyali hücrelere fark edilmeden sokmakta son derece etkilidir. Tedavi için virüslerin doğal genetik materyalleri alınır. Bunu takiben boşalan yere terapötikgen yerleştirilir. Kulağa karmaşık geliyor ve öyle de.Viral vektörler, bugün üretebildiğimiz en karmaşık terapötikler arasında bulunur. Bu, hâlihazırda onları gen ve hücre terapisinde kısıtlayıcıfaktör yapmakta. Merck firması olarak biz, bu alanda kapasitemizi genişletmek için yoğun bir şekilde çalışıyoruz.

Diğer bir esas meseleise gen bazlı tedavinin test edilmesi ve onaylanmasıdır. Zira birçok defa nadir hastalıklarda kullanıldığı için, alışılmış ölçekte klinik çalışmalar mümkün değildir. Ayrıca, böyle bir tedavi sağlıklı bir karşılaştırma grubunda test edilemez. Bunların hepsi şirketlere ve ruhsatlandırma makamlarına, yerine getirilmesi istenen zorluklar yaratır. Bu, uzun yıllar boyunca tedavinin güvenliği ve etkinliğinin bir daha gözden geçirilme gerekliliğini de gösterir.

Terapilerin fiyatlandırılması konusunda da tuhaflıklarvardır. Bunun zahmetli gelişim ve üretimi onu çok pahalı kılmaktadır. Şüphesiz gen veya hücre tedavisi ömür boyu tedaviyi ikame edebilirse, uzun vadede en uygun alternatiftir.

AVRUPA'DA MÜKEMMEL BİR ARAŞTIRMA

Son olarak, yeni tedavi yöntemleri de yeni etik soruları yanında getirmektedir. Tıp camiasında, Hereditermutasyonların (germline) kabul edilemez olduğu konusunda yaygın bir anlayış vardır.

Fakat bununla birlikte, tüm önemli sorular henüz cevaplanmamıştır: Hastalıkla mücadele etme ve insanın optimize edilmesiarasındaki sınır nerededir? Ölümcül bir hastalığı iyileştirmek için hangi riskleri almak isteriz? Bu tür sorularda tıp alanının ötesinde, toplumsal bir tartışmaya ihtiyacımız var. Zaten bundan dolayı on yıl önce Merc firmasında, bize müşavirlik edecek disiplinler arası, uluslararası bir danışma kurulunu oluşturduk.

Sonuçta, gen ve hücre tedavilerini çevreleyen zorluklar halen daha büyüktür. Şüphesiz şanslar da öyle. Bundan dolayı bu alanı sadece başkalarına bırakmamalıyız. Bu konudaki klinik araştırmaların büyük kısmı şu an ABD ve Çin'de vuku bulmaktadır.

Ayrıca Avrupa'da mükemmel araştırmacılar, öncü şirketler ve iyi eğitimli uzmanlar var. Bu inovasyon-ekosistemini biz güçlendirmeli ve genişletmeliyiz. Kazanacak çok şeyimiz var.

Kaynak: Faz.net