NanoRobotlar-Kanser-Tedavisinin-Gelecegi-

NanoRobotlar: Kanser Tedavisinin Geleceği

Yazı Boyutu:
Küçült
Sıfırla
Büyült

Nanoteknoloji sayesinde nanopartikülleri kullanarak hedeflenmiş kanser tedavilerinin önü açılmıştır. Şimdi ise Nanoteknolojinin sunduğu önemli bir yenilik daha var: Nanorobotlar!

Biyo Nanorobotlar nano büyüklükte (1-1000 nanometre) biyolojik moleküllerin ya da organizmalar kullanılarak tasarlanır. Son yıllarda nanoteknoloji biliminin gelişmesiyle birlikte kanser araştırmalarında yer almaktadır. Bu alanda çalışmalardan bazıları şunlardır.

1. Kanser hücrelerinin çok hızlı oksijen tüketmesinden ötürü çevrelerinde hipoksik (oksijen miktarının az olması) ortam meydana gelir. Bu durum kanser terapilerinin (özellikle radyoterapi) etkinliğini azaltır. Bu amaçla saygın bilim dergisi Nature’da yayınlanan araştırmada, doğal olarak oksijen sensörüne sahip bakteriler kullanılarak kanser hücrelerinin hedef alınması amaçlanmıştır. Bir başka deyişle, tasarlanan bakterilerin özelliği oksijensiz ortamı tespit edip o noktaya doğru yönelmesi ve ilaç salınımını gerçekleştirmesidir.

2. Kanser tedavilerinde karşılaşılan zorluklardan biri de kemoterapi ilaçlarının kanserli hücrelerin yanı sıra sağlıklı hücrelere de zarar vermesidir. Kemoterapiye bağlı sık bilinen birçok yan etki bu nedenli oluşur. Kanserli hücreyi hedef almak başarılı bir kanser ilacının temel özelliğidir. Bu amaçla hücrelerimizin yönetici molekülü olan DNA’dan yapılan nano-kapsüllerin içine kanser ilacı yerleştirilmiştir. Tasarlanan DNA’nın özelliği kanser hücresinin yüzeyindeki özel proteinleri tanımasıdır. Böylelikle bu kapsül hastanın kanına enjekte edildiğinde spesifik olarak kanser hücresini tanıyacak ve nanobüyüklükte olmasından dolayı kanser hücresinin içine girerek ilacın etkinliğini göstermesini sağlayacaktır.

2012 yılında laboratuvar ortamında kanserli ve sağlıklı hücreler üzerinde yapılan çalışmada, araştırmacılar sağlıklı hücrelere zarar vermeden kanserli hücreleri yok etmeyi başarmışlardır. 2015 yılında ileri evre kan kanseri (lösemi) hastalarında klinik araştırmalara geçilmiştir.

3. Nanorobotlar konusunda yapılan bir başka çalışma ise genetik açıdan modifiye edilmiş bakterilerin kanser tedavisinde kullanılmasıdır. Araştırmacılar bakterilerin genlerini değiştirerek yüzeylerini kanser proteinlerini tanıyacak özel reseptörlerle (algaçlar) tasarlamışlardır. Bunun yanı sıra bu bakterinin diğer bir özelliği ise taşıdığı özel bir proteinle görüntüleme sistemleri ile takip edilebiliyor olmasıdır. Aynı zamanda bakteri yüzeyinde kanser ilacı taşıyan mikroskobik bir robotik sistem yer almaktadır. Tasarlanan bu bakteri hastaya enjekte edildiğinde kanserli hücreyi tanıyıp tutunacak ve robotik sistem otomatik olarak ilacı kanserli hücrenin içine gönderecektir. Bu çalışma saygın bilim dergisi Nature'da yayımlanmıştır.

Sonuç olarak nanorobotlar, kanser tedavisinde umut vaad eden gelişmelere yol açmaktadır. Nanorobotların kullanılmasıyla birlikte kanserde çoklu ilaç dirençliliği, uyuyan kanser hücreleri gibi kanser tedavisini zorlaştıran etmenlerle baş edilebilecektir. Yakın gelecekte hastaya enjekte edilen nanorobotlar her bir hücreyi tarayıp, hasarlı hücreleri tamir edebilecektir.

Sağlıklı ve mutlu kalın...
Prof. Dr. Mustafa Özdoğan

Kaynak:

1. Sung Jun Park et.al., New paradigm for tumor theranostic methodology using bacteria-based microrobot, Scientific Reports 3, Article number: 3394 (2013).

2. Ouajdi Felfoul, Mahmood Mohammadi, Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions, Nature Nanotechnology (2016).

3. Yaniv Amir, Eldad Ben-Ishay, Daniel Levner, Shmulik Ittah, Almogit Abu-Horowitz & Ido Bachelet, Universal computing by DNA origami robots in a living animal, Nature Nanotechnology, 353–357 (2014).

4. Rothemund PW.,Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns. Nature. 2006 Mar 16, 440(7082):297-302.