Aşağıdaki yazı, BioNTech kurucuları Dr. Uğur Şahin ve Dr. Özlem Türeci'nin, The New York Times'ta 3 Aralık 2023'te yayımlanan "Medicine, Technology and the End of Cancer" başlıklı makalelerinin çevirisidir.

*

Yapay zeka, kişiselleştirilmiş kanser aşılarının kilidini açmada anahtar olabilir.

On yıllar önce, Almanya'daki bir üniversite hastanesinin kanser servisinde yeni doktorlar olarak, hastalarımıza sık sık yürek burkan bir mesaj vermek zorunda kalırdık: "Size sunabileceğimiz bir tedavi seçeneği kalmadı." O zamanlar, ileri evre kansere karşı başlıca silahlarımız kemoterapi ve ışın tedavisiydi. Bazen etkili olsalar da, çoğu zaman birçok kişinin umduğu şifa değillerdi.

Bugün, kanser tedavisinin manzarası köklü bir şekilde değişti. Yüksek hassasiyetle tümör büyümesini hedefleyen yeni ilaçların ortaya çıktığına tanık olduk. Daha önce tedavi edilemez olarak kabul edilen bazı kanserler, hatta ileri evreler bile artık kontrol altına alınabiliyor. Ancak, metastatik kanseri olan hastaların çoğunluğu için, son derece etkili bir terapinin vaadi hala ulaşılamaz bir hayal.

Peki, kanser araştırmalarına yıllık milyarlarca dolar yatırım yapılmasına rağmen, ileri evre kanser hastaları için bir çarenin hala istisna olmasının nedeni nedir?

Cevap, kanserin doğasında yatıyor. Kanser, zamanla sağlıklı hücreler içinde rastgele genetik değişikliklerden, mutasyonlardan meydana gelir. Mutasyonlar, yaşam tarzı seçimleri, aile yatkınlıkları, mevcut uzun süreli sağlık koşulları veya tehlikeli kimyasallara maruz kalmaktan tetiklenebilir. Birikmeye başladıkça, mutasyon geçirmiş hücreler kanserojen varlıklara dönüşür.

Bu rastlantısallıktan iki sonuç ortaya çıkar:

  • Birincisi, her kanser, etkilediği birey kadar benzersizdir, bu da aynı tür kanser teşhisi konanların bile yalnızca bir kısmının ortak mutasyonları paylaştığı anlamına gelir.
  • İkincisi, her tümör, milyarlarca farklı hücrenin karmaşık bir dokumasıdır ve sürekli olarak adapte olmayı, bağışıklık sisteminden kaçınmayı ve üzerine attığımız tedavi stratejilerine direnmeyi öğrenir.

Ancak, bu kaygan düşmanları alt edebilmek için, başka bir kişisel ve sürekli öğrenen gücü kullanabilir miyiz: kendi bağışıklık sistemimizi?

Vücudun savunma mekanizması, şaşırtıcı yeteneklere sahip milyarlarca hücreden oluşur. Bunlar arasında, vücudumuzu sürekli olarak devriye gezen doğanın uyanık bekçileri olarak öne çıkan T-hücreleri vardır. Ancak, bağışıklık sistemimiz evrimsel olarak dış tehditlere, virüslere ve bakterilere karşı mücadele etmek için programlanmıştır, içten gelen mutasyonlara karşı değil. Sonuç olarak, mutasyonların yalnızca küçük bir kısmı bağışıklık savunmalarımızın dikkatini çeker.

Şimdi, talep üzerine kişiselleştirilmiş kanser aşılarının mümkün olduğu bir geleceği hayal edin. Bunlar, her hastanın benzersiz kanser mutasyonlarını hassasiyetle iletecek şekilde özel olarak tasarlanacak ve bağışıklık hücrelerine tümöre karşı çok yönlü saldırılar başlatmalarını talimatlandıracak bir "Aranıyor" afişi gibi hareket edecek.

30 yıl önce, hastalarımızın başucundayken sadece bir vizyon olan şey, şimdi bizim ve diğerlerinin yoğun klinik denemelerine odaklanmış durumda.

Çeşitli alanlarda bilim ve teknolojinin birikmiş ilerlemeleri, arkadan destek sağladı.

(BioNTech'te geliştirmekte olan kanser aşının nasıl çalıştığını anlatıyor)

Her hastanın kanserinin genetik yapısını küçük bir biyopsiden yüksek çözünürlükte ve birkaç saat içinde çözümlemek, yeni nesil dizileme teknolojileriyle DNA'yı okuyarak mümkün hale geldi. Yeni, geniş çapta kullanılabilir bilgi işlem gücü, bu dizilemenin ürettiği büyük miktardaki verileri işlememize yardımcı oluyor. İleri veri analizleri uyguluyoruz ve yapay zeka (YZ) algoritmaları, en alakalı olduğunu değerlendirdiğimiz mutasyonları belirlememize yardımcı oluyor. Daha sonra bu mutasyonlar, aşıdaki haberci RNA (mRNA) aracılığıyla hücrelere gönderilen "Aranıyor" afişinin temeli oluyor. RNA, tercih ettiğimiz aşı platformudur ve doğanın en eski habercisidir. Birkaç hafta içinde hızlı bir şekilde tasarlanabilir, özelleştirilebilir ve üretilebilir. Sonuçta kanser hastaları için zaman esastır.

İlgili konu: BioNTech Kanser Aşısı, İnsan Deneylerinde Kendini Göstermeye Başladı: İlk Sonuçlar Olumlu

Kişiselleştirilmiş kanser aşı adayları şu anda titiz testlerden geçiyor ve erişimleri kontrollü klinik denemelerle sınırlı. Bu denemeler, seçilen mutasyonlara dayalı olarak tümör hücrelerini tanıyan ve çoğaltılan T-hücrelerini aktive etmenin mümkün olduğunu daha az sayıda hastada göstermiştir – ki bu, bağışıklık sisteminin kanseri savaşması için önemli bir ön koşuldur. Melanom ve pankreas kanserindeki son klinik denemeler, ameliyattan sonra kanser tekrarı riskini azaltmada kişiselleştirilmiş mRNA aşılarının potansiyel faydasını göstermiştir. Araştırmacılar ayrıca bazı kanser türlerinde bu kişiselleştirilmiş aşıları mevcut tedavi standartlarına kıyasla değerlendiren daha büyük klinik denemeler yürütmektedirler. Önümüzdeki yıllarda bu denemelerden elde edilen veriler, geliştirme aşamasındaki kişiselleştirilmiş kanser aşılarının güvenliği ve etkinliği hakkında bilgi sağlayacaktır.

Teknoloji ve bilimdeki ilerlemeler genellikle paralel silolarda gerçekleşir, ancak birleştiklerinde, sonuçlar çığır açıcı olabilir. mRNA ve yapay zekanın birleşmesi, böyle bir birleşmeyi örnekler ve dönüştürücü hasta merkezli tıbbi çözümler için temel oluşturarak tıp için yeni bir çağın başlangıcını müjdeleyebilir.

YZ'nin, kişiselleştirilmiş kanser aşıları ve ilaçların geliştirilmesinde giderek daha önemli bir rol oynamaya devam edeceğine inanıyoruz. YZ algoritmaları, büyük genom veri setlerini hızlı bir şekilde analiz edebilir ve geleneksel yöntemlerin gözden kaçırabileceği desenleri ve korelasyonları belirleyebilir. Bu hızlı, hassas analiz, bir hastanın tümöründeki birçok genetik varyasyon arasında ilgili kanser mutasyonlarını belirlemeye çalışırken özellikle yararlıdır. Küresel kanser veritabanları büyüdükçe, her hastanın mutasyon seçimi ve aşı tasarımı için tahminler muhtemelen sürekli iyileşecektir.

Yüksek derecede çok yönlü mRNA, moleküler özellikleri sayesinde, miniaturize, paralelleştirilmiş, otomatikleştirilmiş üretim tesislerinde hızlı ve ölçeklenebilir üretime olanak tanır. Paralelleştirilmiş üretim, geleneksel montaj hattını parçalar ve aynı anda farklı ürünlerin üretilmesine izin verir. Bizim için, mRNA tabanlı üretimin bu özellikleri, gerçekten kişiselleştirilmiş ilaçların bir gün geniş çapta kullanılabilir hale gelmesinin temelini oluşturur ve bilimsel bilginin – YZ'nin yardımıyla geliştirilen – zamanında uygulamaya geçirilmesini sağlar. Bu teknolojilerin kombinasyonu, bir hastanın tümör mutasyon profilinin evrimleşmesiyle kişiselleştirilmiş mRNA aşılarına hızlı ayarlamalar yapılmasına izin verebilir.

Tıbbi araştırma alanında, YZ ve mRNA gibi teknolojilerin evliliğinin, mikroçiplerdeki Moore Yasası'na paralel bir dönüştürücü çağı başlattığına inanıyoruz.

Tıpkı Moore Yasası'nın bilgi işlem gücünün üstel büyümesini öngördüğü gibi, şimdi acil ancak karşılanmamış tıbbi ihtiyaçları ele alabilecek benzer bir hızlanmaya şahit oluyoruz. Ancak bir fark var: Yeni bilgilerin ortaya çıkma hızı ve teknolojik engellerin aşılması, mevcut ilaç geliştirme, klinik uygulama ve bakım paradigmlerinin geleneksel düzenleyici ve prosedürel sistemleri içinde yeni terapilerin geliştirilmesi ve onaylanması yeteneğimizi aşıyor.

Böylece, mevcut bilgi ve teknolojik ilerlemelere dayanarak neyin mümkün olabileceği ile hastalara sunulan tedavi seçenekleri arasında büyüyen bir boşluğun önlenmesi için bilim insanlarına, hükümetlere, halk sağlığı sektörlerine ve toplumlara çağrı yapılıyor.

Bütün bunlar göz önüne alındığında, kişiselleştirilmiş kanser aşılarının tıbbi geleceğinden ne kadar uzaktayız?

Hala erken. Herhangi bir yeni tedavi gibi, kişiselleştirilmiş kanser aşı adaylarının da klinik gelişim aşamalarını geçmesi ve mevcut terapilere kıyasla üstün bir etkinlik kanıtlaması gerekiyor. Bu tür terapilerin ilk onayını ve benimsenmesini, 2030 yılına kadar seçilen bazı kanser türleri için bekliyoruz. Onu takip eden on yıl, kişiselleştirilmiş terapilerin yaygın olarak kullanılabilir ve uygun maliyetli hale getirecek teknoloji odaklı bir dönüşümü görebilir.

Kanser derinden kişisel bir hastalıktır ve tedavisinin de kişisel olma zamanı gelmiştir.