Acıbadem Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıp Bilişimi ve Biyoistatistik Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Uğur Sezerman, 1-7 Nisan Ulusal Kanser Haftası kapsamında kolon kanserinde çığır açan bir yöntemi anlattı.
Kanser tedavisinde “deneme-yanılma” dönemi yavaş yavaş kapanıyor. Özellikle kolon kanserinde yapılan araştırmalar umut vaat ediyor. Hastadan alınan tümör dokusu laboratuvarda kopyalanarak üç boyutlu bir “organoid” modeli oluşturuluyor. Hedefe yönelik ilaçlar bu model üzerinde deneniyor. Böylece her hastaya özel en etkili tedavi seçeneği, tedaviye başlanmadan önce belirlenebiliyor. Yapay zekâ destekli bu yeni yaklaşım, hem dünyada hem Türkiye’de öncü ve ilk olma özelliği taşıyor.
Proje ve İş Birliği
Prof. Dr. Uğur Sezerman liderliğinde yürütülen proje, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi Baş Araştırmacısı Prof. Dr. Esra Erdal ile iş birliği içinde kolon kanserinde kişiye özel tedaviyi somut bir laboratuvar modeline taşıyor. Geliştirilen sistemle, yaklaşık 6 hafta içinde hastanın tümörüne en etkili ilacın belirlenmesi hedefleniyor.
Bioinformatik ve Çok Katmanlı Veri Analizi
Prof. Dr. Sezerman, kanserde çok katmanlı veri analizinin kaçınılmaz olduğunu vurguluyor. Tümörün dijital ve biyolojik haritasını çıkarıyorlar. Bioinformatik; tıbbi verileri bilgisayar tabanlı yaklaşımlarla analiz ederek tanı ve tedavide kullanılacak yöntemler geliştiriyor. DNA dizileme teknolojileri sayesinde çok büyük miktarda veri elde ediliyor. Tümör dokusu ve kandan elde edilen DNA dizilenerek tümöre özgü somatik varyasyonlar tespit ediliyor.
Bu analizler, tümörün hangi genetik değişimlerle tetiklendiğini ve hangi sinyal mekanizmaları üzerinden büyüdüğünü ortaya koyuyor. Tümör heterojen, yani farklı klonlardan oluşan karmaşık bir yapı. Prof. Dr. Sezerman, tümör içindeki farklı klonları ve her birinin tetikleyici mekanizmalarını belirleyebildiklerini söylüyor.
Çok Katmanlı “Omik” Analiz
Proje sadece DNA dizilemesiyle sınırlı değil. Transkriptom analizleriyle hangi genin ne kadar üretildiği ölçülüyor; sağlıklı ve tümör dokusu karşılaştırılıyor. Epigenetik mekanizmalar incelenerek hangi genlerin aktif, hangilerinin baskılanmış olduğu ortaya konuyor.
Prof. Dr. Sezerman, “Tümörün genetik yapısından hücre içinde üretilen proteinlere ve metabolik ürünlere kadar çok sayıda biyolojik veriyi, yani ‘omik veri’yi bir araya getirerek hastanın tümörünün detaylı bir modelini oluşturuyoruz. Bu kadar büyük ve karmaşık veriyi insanın tek başına analiz etmesi mümkün olmadığı için yapay zekâdan yararlanıyoruz. Bu analizlerin ardından geliştirdiğimiz PANACEA yöntemi devreye giriyor. Ağ temelli algoritmalarla tümörün tetikleyici genleri ve ilaçlarla hedef alınan genler haritalanıyor. Amaç; tüm tetikleyici mekanizmaları aynı anda susturabilecek en uygun ilaç ya da ilaç kombinasyonunu belirlemek” diyor.
Laboratuvarda “Mini Organlar” Oluşturuluyor
Prof. Dr. Sezerman, laboratuvarda üretilen organoidlerin önemine dikkat çekiyor. Hastadan alınan dokudan laboratuvar ortamında üretilen, üç boyutlu ve gerçek organa biyolojik olarak oldukça benzeyen mini doku modellerine “organoid” deniyor. Bu yapılar, tümörün hücresel mimarisini ve biyolojik davranışını büyük ölçüde taklit ediyor. İlaçlar, doğrudan hastanın tümörünün kopyası üzerinde denenebiliyor. Böylece hayvan deneylerine ihtiyaç kalmıyor.
Kolon Kanseri Çalışması Dünyada ve Türkiye’de Bir İlk
Yeni projede, kolon kanseri hastasından alınan dokudan kişiye özel bir organoid oluşturulacak. Önce yapay zekâ ile tümörün tetikleyici mekanizmaları belirlenecek, ardından bu mekanizmaları hedefleyen ilaç adayları seçilecek. Bu ilaçlar, kök hücre ve organoid teknolojileri laboratuvarında üretilen organoid modelleri üzerinde test edilecek.
Prof. Dr. Sezerman, “Organoidler özellikle kolon kanserinde kanseri mimik edecek şekilde başarıyla üretilebiliyor; ancak bizim farkımız, kişinin kanser mekanizmasını aydınlatıp doğrudan hedefe yönelik ilaçların bu model üzerinde denenmesini sağlamak. Yüzlerce ilaç denemektense, birkaç deneyle hızlı bir şekilde organoid tümör üzerinde hastaya uygun tedaviyi belirlemenin mümkün olduğu bu yöntem dünyada da bir ilk. Omik verilerden hastanın dirençli olduğu ilaçları da, geliştirdiğimiz yapay zeka yöntemleri ile belirliyoruz. Böylece hastanın yanıt verebileceği ilaçlar ile deneme yapılmasını sağlayarak hem ekonomik yükü hafifletiyor hem de denemelerin hızlanması açısından sürece önemli katkıda bulunuyoruz” diyor.
Bu çalışma sayesinde yaklaşık 6 hafta içinde hangi ilacın etkili olduğu belirlenecek ve sonuç doğrudan klinisyene bildirilecek. Hekim, en etkili tedaviyi hastaya uygulayacak. Tedavilerin rutine girebilmesi için uluslararası kapsamlı klinik çalışmalara ihtiyaç olacak.
İlk Aşamada Son Evre Hastalarda Uygulanacak
Organoidlerin ilaç denemelerinde kullanımı FDA tarafından onaylanmış durumda. Bu yaklaşım, deney hayvanı kullanımını önemli ölçüde azaltma potansiyeli taşıyor. Prof. Dr. Sezerman, “Organoid üzerinde deneyeceğimiz ve çalışan tedavinin gerçek tümörde de çalışmasını hedefliyoruz. Bu model sayesinde hayvan deneylerine ihtiyaç büyük ölçüde ortadan kalkabilir” diyor.
Çalışma ilk etapta, mevcut tüm tedavileri almış ve yanıt alınamamış son evre kolon kanseri hastalarında uygulanacak. Ancak hedef çok daha büyük. Prof. Dr. Sezerman, “Yöntemler geliştikçe bunu son aşamadaki hastalarda değil, hastaya ilk tanı konduğu anda uygulayabileceğiz. Böylece hasta zaman kaybetmeyecek; gereksiz ve etkisiz tedavilerle maddi ve biyolojik yük altına girmeyecek. Kolon kanserinin tüm alt türlerinde uygulanabilecek olan bu yöntem, tamamen kişiye özel bir yaklaşım sunuyor” ifadelerini kullanıyor.
2 Yılda 30 Hasta, 5 Yılda Klinik Rutine Girebilir
TEYDEB onayı alan proje kapsamında iki yıl içinde 30 hasta üzerinde uygulama tamamlanacak. Ardından yöntemin diğer kanser türlerinde, özellikle meme kanserinde uygulanması planlanıyor.
Prof. Dr. Sezerman, “Kanser ciddi bir yara. Gereksiz ve etkisiz tedaviler hastanın en değerli şeyi olan zamanını alıyor. Artık tıbbın özüne gidip, hastalık yoktur hasta vardır yaklaşımıyla hastalığın tetikleyici mekanizmasını bulup onu hedefleyen çözümler üretmek zorundayız. Tıpta bu yaklaşımın 5 yıl içinde çok daha yaygın hale geleceğine inanıyorum. Kanserde yeni dönem artık çok net: Tümörü tam olarak anlamadan tedaviye başlanmamalı. İlaç hastaya verilmeden önce, laboratuvarda oluşturulan tümörün kopyasında denenmeli” diyor.
Kolon kanseriyle başlayan bu çalışma, gelecekte diğer kanserlerde olduğu gibi ülseratif kolit, irritabl bağırsak sendromu gibi hastalıklarda da organoid modelleri üzerinden kişiye özel tedavilerin geliştirilmesinin önünü açabilir.
Yorumlar kapalı.