Teknoloji, sağlık alanında her geçen gün daha fazla kullanılmaktadır ve görüntüleme tekniklerinden tedavi seçeneklerine kadar yaptığı katkılarla tıpta vazgeçilemez bir hale gelmiştir. Tıbbi araştırma ve gelişmeleri artık teknolojiden bağımsız düşünemiyoruz ve böylelikle yeni bir kavram hayatımızın tam merkezinde kendine yer buluyor: biyoteknoloji!
Biyoteknoloji nedir?
Biyoteknoloji doğa bilimlerini, bilgisayar, makine ve elektrik-elektronik mühendislikleriyle bir arada kullanarak insan sağlığını etkileyen proteinleri, enzimleri, genleri belirleyerek tanı ve tedavide kullanılacak molekülleri veya aletleri üreten bilim dalıdır.
Biyoteknolojinin DNA ve gen analizi gibi tanıda işe yarayan teknolojilerin üretimi, gelişmiş aşı üretimi, rekombinant antikor ve peptid üretimi, yapay organ üretilmesi gibi birçok faaliyeti bulunur. Ayrıca bulaşıcı ve genetik hastalıkların önlenmesinde ve ilaç sektörünün gelişmesinde önemli bir rol alır. Biyoteknolojinin sadece sağlık alanında kullanıldığını söylemek yanlış olur çünkü gıda ürünlerinin iyileştirilmesi, yapay gübre ve yeni sebze ve meyve üretimi gibi tarım alanında, kurak bölgelerde ürün yetiştirilmesi gibi çevre konusunda da görev alır. Biyoteknoloji sayesinde üretilen ilaçların etkileri daha spesifiktir. Çünkü biyoteknoloji sayesinde üretilen rekombinant DNA veya genler vücuda girdiğinde hedef bölgeye daha kolay ulaşırlar. Ayrıca diğer sentetik ilaçlara göre yan etkileri daha azdır ve daha küçük dozlarda etkilerini gösterebilirler. Sitokinler (bir hastalığa tepki için ilgili hücrelerden salgılanan hormon benzeri madde), interferonlar (kontrolsüz hücre çoğalmasına karşı etkili olan madde), interlökinler (lökosit arası mesaj iletebilen madde), immünglobulin (organlara bağlanabilen ve reaksiyon başlatan madde), rekombinant büyüme faktörleri ve rekombinant hormonlar biyoteknolojinin tıp dünyasına kazandırmış olduğu ve çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılan bazı ürünlerdir. Bazı rekombinant peptit ve lipitler ve geliştirilen çeşitli aşılar ise gen tedavilerinde kullanılmaktadır. Biyoteknolojideki gelişmelerle birlikte şu an araştırma aşamasında olan birçok yeni tedavi bulunmaktadır. Biyoteknolojinin birçok faydası olduğu gibi zararlı yönleri de bulunmaktadır. Bazı biyoteknolojik çalışmalar çevreye kirletebilir ve birçok canlının ölmesine yol açarak besin zincirini ve ekosistemi bozabilirler. Ayrıca bu teknolojinin biyolojik silah yapımını sağladığı gibi kara bir yönü vardır. Bu nedenle biyoteknolojinin nasıl kullanılacağı çok önemlidir çünkü yanlış kullanım bize yarardan çok zararı olacaktır.
Robotik cerrahi baş döndürücü bir hızla gelişiyor, peki gelecekte cerrahi tıpta ne oranda uygulanacak?
Gelişen teknolojilerle uygulanan tedaviler de değişmektedir. Mesela bazı ameliyatlarda klasik cerrahi yerine laparoskopik veya robotik cerrahi kullanılmaktadır. Yeni gelişen bu 2 ameliyat türü milimetrelik kesilerden işlemi gerçekleştirebiliyor. Bu da klasik cerrahiye oranla sağlıklı dokuya daha az zarar verir ve hastanın iyileşme süresini kısaltır. Laparoskopik cerrahi (endoskopik cerrahi) yaklaşık 10 milimetre çapındaki kesiden insan vücuduna tıbbi aletler (manipülatör) sokularak işlem gerçekleştirir. Bu tür ameliyatlarda cerrah vücut içerisine sokulan bu aletleri kullanarak operasyonu gerçekleştirir. Ayrıca ameliyatta kullanılan kamera mikro boyuttaki görüntüyü büyüterek cerraha iletir. Böylece cerrah daha hassas işleri yapabilir hale gelir. Bu tür ameliyatlar ortopedi, göz, mikro cerrahi, nero cerrahi, genel cerrahi, radyoterapi ve bazı onkolojik ameliyatlarda kullanılır. Yapılan bazı araştırmalar sonucu laparoskopi uygulanan hastalarda daha az kanama ve komplikasyon görüldüğü ve hastalıksız sağ kalım süresini arttırdığı ortaya çıkmıştır. Robotik cerrahi ise günümüzde kullanımı yeni yeni artmaya başlamıştır. Şu anda üroloji, jinekoloji, genel cerrahi, kalp-damar cerrahisi, obezite cerrahisi ve onkoloji gibi alanlarda robotik cerrahi kullanılmaktadır. Robotik cerrahide 3 ana kol bulunur. Cerrah bu kolları hastanın yanında bulunan bir konsoldan yapar. Cerrahların el ve bileklerini örnek alarak geliştirilen bu konsol ve kollara daha sonra basınç sensoru yerleştirildi. Böylece cerrah konsoldan vücuttaki yumuşaklık, sertlik gibi unsurları anlayabilir hale geldi. Bu durum hem robota hassasiyet kazandırdı hem de cerrahın başarı ihtimalinini arttırdı… Robotik cerrahideki baş döndürücü ilerlemeler dışarıdan bakanları ve uygulayıcılarını oldukça etkilemekte; peki, gelecekte acil durumlar dışında cerrahiyi neredeyse hiç uygulanmayacağınızı duysanız, nasıl hissederdiniz?! Öyle ki, bağışıklık sistemini daha iyi tanıyarak manüple etmemiz, erken tanı, daha minimal invaziv teknikler, mikro / minyatür robotlar ve radyoterapi teknolojilerindeki gelişmeler, bugün yapılan birçok cerrahiyi gelecekte gereksiz kılacaktır.
Minyatür robotlar tıp için geliyor
Yeni ve ufuk açıcı biyoteknolojik gelişmelerden biri, klinik pratikte kullanılmaya başladığında tıpta büyük değişiklikler getirecek mikro / minyatür robotlardır. 14-16 Kasım 2019 tarihleri arasında düzenlediğimiz Onkolojide İz Bırakanlar Zirvesi'nde, bu alanda bilim dünyasının aklına gelen ilk isimlerden biri olan Prof. Metin Sitti, "Kanser Tanı ve Tedavisinde Minyatür Robotlar" adlı sunumu ile adeta bizleri büyülemiştir.
Prof. Sitti ve ekibinin geliştirdiği kapsül şeklinde veya başka formlarda hazırlanan minyatür robotlar yutularak veya damardan vücuda veriliyor ve manyetik alan kullanılarak oldukça başarılı bir şekilde yönlendirilebiliyor. Bu robotlar kanserli hücrelere ilaç taşıyabiliyor hatta biyopsi bile yapabiliyorlar. Kapsül robotlarda robot işlem sonrası kendiliğinden çıkabiliyor (bu olay biyopsi işlemi yapabilen robotlarda kullanılmaz çünkü biyopsi sonucu elde edilen doku daha sonra inceleneceği için bu robotlar işlem sonunda çıkartılır).
Bu gelişmeler sayesinde pankreas, safra gibi geç teşhis edilen kanserleri kapsül robot kullanarak erken teşhis edilebileceği düşünülüyor. Bu gelişmeler birçok bilim dalının bir arada kullanıldığı zaman ne kadar iyi sonuçlar doğurduğunu göstermektedir. Biyoteknoloji ayrıca, gelecek için kariyer planı yapma aşamasında olan gençlerin mutlaka haberdar olması gereken bir konudur. Artık gelişen teknolojinin ve yapay zekanın faydalarını sağlık alanında daha iyi görmekteyiz. Tanıdan tedaviye birçok unsur gün geçtikçe gelişmekte veya değişmektedir. Böylece şu an tedavisi olmayan hastalıklara ileride bir tedavi bulunabileceği umudu doğuyor.
Metin Sitti kimdir?
Prof. Metin Sitti lisans ve yüksek lisans derecesini Boğaziçi Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü'nden ve doktora derecesini 1999’da Tokyo Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü'nden almıştır. Amerika’da Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nde 1999-2002 yılları arasında doktora sonrası araştırıcı ve öğretim üyesi ve Carnegie Mellon Üniversitesi’nde 2002-2016 yılları arasında profesör olarak çalışmıştır. 2014 yılından itibaren Almanya’daki Max Planck Topluluğu’nun Akıllı Sistemler Enstitüsü’nde direktör olarak çalışmaktadır. 2018 yılından itibaren de Koç Üniversitesi’nin tıp ve mühendislik fakültelerinde kısmi zamanlı profesör olarak çalışmaktadır. Araştırmaları, tıbbi mikro-robotlar ve cihazlar, doğadan esinlenen minyatür robotlar ve yumuşak robotlar gibi mikro-robotik ve akıllı sistemler bünyesindeki çok çeşitli çalışma konularını kapsamaktadır. İcat ettiği gecko kertenkelesinin ayak tüylerinden esinlenen mikro-fiber yapıştırıcıları ticarileştirmek için 2009 yılında Amerika’da nanoGriptech A.Ş. adındaki startup şirketini kurmuştur ve bu çok yenilikçi yapıştırıcı 2018’den itibaren piyasada birçok üründe kullanılmaktadır.
Metin Sitti’nin sahibi olduğu çok sayıdaki ödül ve unvanlar arasında; 2018 yılında Rahmi Koç Bilim Madalyası, 2019 yılında ERC Advanced Grant Ödülü, 2019 yılında Robotics Science & Systems Konferansı’nda En İyi Makale Ödülü, 2014 yılında IEEE Fellow unvanı, 2014 yılında IEEE/ASME En İyi Mekatronik Makale Ödülü, 2011 yılında SPIE Nanoengineering Pioneer Ödülü ve 2005 yılında National Science Foundation CAREER Ödülü sayılabilir. Hakemli dergi ve konferanslarda 450’den fazla makalesi bulunmaktadır. 250’nin üzerindeki dergi makalesi, Nature, Nature Materials, Nature Communications, Proceedings of the National Academy of Sciences, Science Robotics, Science Advances ve Advanced Materials’ın da aralarında bulunduğu önde gelen dergilerde yayımlanmıştır. Bu makaleler şu ana kadar 22,000’ün üzerinde atıf almıştır. “Mobile Microrobotics” adındaki en sonki kitabı MIT Press tarafından 2017 yılında basılmıştır. Alanındaki önemli konferanslarda, üniversitelerde ve firmalarda 200’in üzerinde davetli konuşma vermiştir. Ayrıca Progress in Biomedical Engineering ve Journal of Micro-Bio Robotics dergilerinin ana editörlüğünü yapmaktadır.
*
Yazımızı, yaşadığımız çağın en etkili insanlarından biri olan yazar ve tarihçi Yuval Noah Harari’nin, biyoteknoloji hakkındaki sözleri ile bitirelim:
"İnsanlar, şu anda insanlığın ulusal düzeyde çözülemeyecek üç varoluşsal tehditle karşı karşıya olduğunu anlamalı. Sorunlar sadece küresel düzeyde çözülebilir. Bu tehditler nükleer savaş, iklim değişikliği ve teknolojik bozulma, yani özellikle yapay zeka (AI) ve biyo-mühendisliğin yükselişi. Yapay zeka ve biyoteknoloji, insanlığı yok edebilir. Yapay zeka ya da genetik konusunda silahlanma yarışına girersek bu, insanlığın yok olmasını garantiler. Yarışı kimin kazandığının bir önemi yok, kaybeden insanlık olacaktır.
Çok korkuyorum. Şu an teknolojinin insanlık tarihinde şimdiye dek gördüğümüz en totaliter rejimleri oluşturmayı mümkün kıldığını düşünüyorum. George Orwell'in hayal ettiğinden çok daha fazlası. Çünkü Orwell, sizi daima takip eden totaliter bir rejim hayal etti, ancak sadece dış dünyada. Ne yapıyorsunuz, nereye gidiyorsunuz, kiminle buluşuyorsunuz. Şimdi ise günün 24 saati tüm insanları, hatta bedenlerinde ne olup bittiğini dahi izleyebilecek bir teknolojiye sahibiz. Biyometrik sensörler, yapay zeka ve biyoteknoloji kombinasyonu ile. Örneğin Çin'de öğrencilerin biyometrik bilezik taktıkları okullar var. Şimdi bunu eğitim amaçlı kullandıklarını söylüyorlar. Uykunuz geldiyse, sıkıldıysanız ya da zorluk yaşıyorsanız öğretmen bunu biliyor. Ancak aynı teknoloji politik amaçlar için de kullanılabilir. 20. yüzyılda Stalin, Hitler ya da Mao ile gördüğümüz şey, günümüzde kurulmaya başlanan bu tür makinelerle karşılaştırıldığında bunların yanında bir hiç kalacaktır.
Eğer biyoteknolojiyi doğru kullanmazsak, bu, küçük bir elit grubun insanüstü özellikler elde ederek yükselmesinde kullanılacak ve çoğu insanın geride kalmasına sebep olacak. Bu yüzden farklı türler arasında bölünmüş bir insanoğlu olacak, tarihte ilk kez zenginler yoksullardan farklı bir tür olacak. Bu tarihteki en büyük eşitsizlik. Çok sayıda iş yok olacak, ancak yeni işler ortaya çıkacak. Esas sorun işlerin mutlak yokluğu değil, insanları yeniden eğitmek olacak. İnsanlar yaşamları boyunca öğrenmek için işlerini tekrar ve tekrar değiştirmek zorunda kalacak. Şu anki eğitim sistemi onları buna hazırlamıyor. Bununla başa çıkmanın tek yolu da küresel iş birliği."
