Kanser tedavisinde “deneme-yanılma” periyodu yavaş yavaş kapanıyor. Şu sıralar bilhassa kolon kanserinde yapılan araştırmalar umut vaat ediyor. Kolon kanserinde hastadan alınan tümör dokusu laboratuvarda kopyalanarak üç boyutlu bir “organoid” modeli oluşturuluyor ve amaca yönelik ilaçlar bu model üzerinde deneniyor. Böylelikle her hastaya özel en tesirli tedavi seçeneği, tedaviye başlanmadan evvel belirlenebiliyor. Yapay zekâ takviyeli bu yeni yaklaşım, hem dünyada hem Türkiye’de öncü ve birinci olma özelliği taşıyor. Acıbadem Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıp Bilişimi ve Biyoistatistik Anabilim Kısmı Lideri Prof. Dr. Uğur Sezerman liderliğinde İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi’nden Baş Araştırmacı Prof. Dr. Esra Erdal iş birliğiyle yürütülen proje, kolon kanserinde şahsa özel tedaviyi somut bir laboratuvar modeline taşıyor. Proje kapsamında geliştirilen sistemle, yaklaşık 6 hafta üzere kısa bir müddette hastanın tümörüne en tesirli ilacın belirlenmesi hedefleniyor.
Bioinformatik alanında uzun yıllardır çalışmalar yürüttüklerini belirten Prof. Dr. Uğur Sezerman, kanserde artık çok katmanlı data tahlilinin kaçınılmaz olduğunu vurguluyor. Tümörün dijital ve biyolojik haritasını çıkardıklarına dikkat çeken Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Bioinformatik; tıbbi bilgileri bilgisayar tabanlı yaklaşımlarla tahlil ederek teşhis ve tedavide kullanılacak teknikler geliştiren bir alan. Günümüzde DNA dizileme teknolojileri sayesinde elimizde çok büyük ölçüde bilgi var. Bilhassa kanserde, tümör dokusunu ve kandan elde edilen DNA’yı dizileyerek tümöre has somatik varyasyonları tespit edebiliyoruz” diyor.
Bu tahliller sayesinde tümörün hangi genetik değişimlerle tetiklendiği, hangi sinyal sistemleri üzerinden büyüdüğü ortaya konuyor. Lakin tümör tek tip bir yapı değil. Heterojen, yani farklı klonlardan oluşan karmaşık bir yapı. Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Tümör içindeki farklı klonları ve her birinin ‘driver’ dediğimiz tetikleyici düzeneklerini belirleyebiliyoruz. Böylelikle tümördeki çeşitliliği yakalamış oluyoruz” tabirlerini kullanıyor.
Sadece DNA Yetmiyor: Çok Katmanlı “Omik” Analiz
Kolon kanseriyle ilgili yürüttükleri proje sadece DNA dizilemesiyle sonlu değil. Transkriptom tahlilleriyle hangi genin ne kadar üretildiği ölçülüyor; sağlıklı ve tümör dokusu karşılaştırılıyor. Epigenetik sistemler da incelenerek hangi genlerin etkin, hangilerinin baskılanmış olduğu ortaya konuyor. Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Tümörün genetik yapısından hücre içinde üretilen proteinlere ve metabolik eserlere kadar çok sayıda biyolojik bilgiyi, yani ‘omik veri’yi bir ortaya getirerek hastanın tümörünün ayrıntılı bir modelini oluşturuyoruz. Bu kadar büyük ve karmaşık datayı insanın tek başına tahlil etmesi mümkün olmadığı için yapay zekâdan yararlanıyoruz. Bu tahlillerin akabinde geliştirdiğimiz PANACEA metodu devreye giriyor. Ağ temelli algoritmalarla tümörün tetikleyici genleri ve ilaçlarla amaç alınan genler haritalanıyor. Maksat; tüm tetikleyici düzenekleri tıpkı anda susturabilecek en uygun ilaç ya da ilaç kombinasyonunu belirlemek” diyor.
Laboratuvarda “Mini Organlar” Oluşturuluyor
Prof. Dr. Uğur Sezerman laboratuvar ortamında üretilen organoidlerin çok kıymetli olduğunu vurguluyor: “Hastadan alınan dokudan laboratuvar ortamında üretilen, üç boyutlu ve gerçek organa biyolojik olarak hayli benzeyen küçük doku modellerine ‘organoid’ diyoruz. Bu yapılar, tümörün hücresel mimarisini ve biyolojik davranışını büyük ölçüde taklit eder. Bu sayede ilaçlar, direkt hastanın tümörünün kopyası üzerinde denenebilir. Böylelikle hayvan deneylerine de muhtaçlık kalmaz”…
Kolon Kanseri Çalışması Dünyada ve Türkiye’de Bir İlk
Kolon kanseriyle ilgili yürütülen yeni projede, kolon kanseri hastasından alınan dokudan şahsa özel bir organoid oluşturulacak. Evvel yapay zekâ ile tümörün tetikleyici düzenekleri belirlenecek, akabinde bu sistemleri hedefleyen ilaç adayları seçilecek. Bu ilaçlar, kök hücre ve organoid teknolojileri laboratuvarında üretilecek organoid modelleri üzerinde test edilecek.
Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Organoidler bilhassa kolon kanserinde kanseri mimik edecek biçimde muvaffakiyetle üretilebiliyor; lakin bizim farkımız, kişinin kanser düzeneğini aydınlatıp direkt gayeye yönelik ilaçların bu model üzerinde denenmesini sağlamak. Yüzlerce ilaç denemektense, birkaç deneyle süratli bir formda organoid tümör üzerinde hastaya uygun tedaviyi belirlemenin mümkün olduğu bu sistem dünyada da bir birinci. Omik bilgilerden hastanın dirençli olduğu ilaçları da, geliştirdiğimiz yapay zeka prosedürleri ile belirliyoruz. Böylelikle hastanın cevap verebileceği ilaçlar ile deneme yapılmasını sağlayarak hem ekonomik yükü hafifletiyor hem de denemelerin hızlanması açısından sürece değerli katkıda bulunuyoruz” diyor.
Bu çalışma sayesinde yaklaşık 6 hafta içinde hangi ilacın tesirli olduğu belirlenecek ve sonuç direkt klinisyene bildirilecek. Sonrasında da doktor, en tesirli tedaviyi hastaya uygulayacak. Bu tedavilerin rutine girebilmesi için olağan ki memleketler arası kapsamlı klinik çalışmalara muhtaçlık olacak.
İlk Kademede Son Evre Hastalarda Uygulanacak
Organoidlerin ilaç denemelerinde kullanımı FDA tarafından da onaylanmış durumda. Bu yaklaşım, deney hayvanı kullanımını kıymetli ölçüde azaltma potansiyeli de taşıyor. Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Organoid üzerinde deneyeceğimiz ve çalışan tedavinin, gerçek tümörde de çalışmasını hedefliyoruz. Bu model sayesinde hayvan deneylerine gereksinim büyük ölçüde ortadan kalkabilir” diyor.
Çalışma birinci etapta, mevcut tüm tedavileri almış ve karşılık alınamamış son evre kolon kanseri hastalarında uygulanacak. Lakin amaç çok daha büyük. Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Yöntemler geliştikçe bunu son basamaktaki hastalarda değil, hastaya birinci teşhis konduğu anda uygulayabileceğiz. Böylelikle hasta vakit kaybetmeyecek; gereksiz ve etkisiz tedavilerle maddi ve biyolojik yük altına girmeyecek. Kolon kanserinin tüm alt cinslerinde uygulanabilecek olan bu yol, büsbütün şahsa özel bir yaklaşım sunuyor” tabirlerini kullanıyor.
2 Yılda 30 Hasta, 5 Yılda Klinik Rutine Girebilir
TEYDEB onayı alan proje kapsamında iki yıl içinde 30 hasta üzerinde uygulama tamamlanacak. Akabinde usulün öbür kanser çeşitlerinde, bilhassa göğüs kanserinde uygulanması planlanıyor. Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Kanser önemli bir yara. Gereksiz ve etkisiz tedaviler hastanın en bedelli şeyi olan vaktini alıyor. Artık tıbbın özüne gidip, hastalık yoktur hasta vardır yaklaşımıyla hastalığın tetikleyici düzeneğini bulup onu hedefleyen tahliller üretmek zorundayız. Tıpta bu yaklaşımın 5 yıl içinde çok daha yaygın hale geleceğine inanıyorum. Kanserde yeni periyot artık çok net: Tümörü tam olarak anlamadan tedaviye başlanmamalı. İlaç hastaya verilmeden evvel, laboratuvarda oluşturulan tümörün kopyasında denenmeli” diyor.
Kolon kanseriyle başlayan bu çalışma; gelecekte öteki kanserlerde olduğu üzere ülseratif kolit, irritabl bağırsak sendromu üzere hastalıklarda da organoid modelleri üzerinden şahsa özel tedavilerin geliştirilmesinin önünü açabilir…
Kaynak: (BYZHA) Beyaz Haber Ajansı
