(Bu yazı GENÇ İVEK SAĞLIK BİLİM VE TEKNOLOJİLERİ DERGİSİ’nin 8. sayısında yayımlanmıştır.)
FATMANUR KAYA
Yıldız Teknik Üniversitesi
Biyomühendislik Bölümü Lisans Öğrenisi
“Nanotıp kanserle mücadelede en etkili güç olacak” 2017 Dünya Nano Kanser Günü etkinliği, GTÜ Rektörü Prof. Dr. Haluk Görgün
Günümüzde çokça rastlanan kanser hastalığına ne gibi tedaviler uygulanmaktadır? Gelişen nanoteknoloji dünyasının kanser tedavilerindeki yeri nedir? Geleneksel ilaçlar yerini kontrollü ilaç salım sistemlerine mi bırakıyor? Gelin bu soruların cevaplarını bulmaya çalışalım.
Son yıllarda, yeni fonksiyonel polimer malzemeler ve nanoteknolojiye yönelik araştırma ilgisinin artmasıyla, ilaç dağıtım araçları, özellikle kanser tedavisi için klinik tıbbın odak noktası haline geldi.
Kanser, kötü huylu hücrelerin düzensiz büyümesinin bir sonucu olarak ortaya çıkan ve vücudun diğer kısımlarına yayılma veya istila etme potansiyeline sahip bir dizi hastalığı içerir. Her yıl 10 milyondan fazla yeni vaka ile kansere bağlı ölümlerin yakın gelecekte artacağı tahmin edilmektedir. Dünya Sağlık Örgütü’nün 2030 yılına kadar kansere bağlı ölümlerin yaklaşık 13,1 milyon olacağı tahmin edilmektedir. Son 5 yılda tümör biyolojisinin daha iyi anlaşılması ve gelişmiş teşhis cihazları nedeniyle ölüm oranı azalmıştır.
Mevcut kanser tedavisi için birçok farklı yöntem vardır bunlardan biri olan geleneksel kemoterapi, öncelikle DNA sentezine ve mitoza müdahale ederek çalışır. Hızla büyüyen ve bölünen kanser hücrelerinin ölümüne yol açar. İmmünoterapi ise, tümörün kendisine odaklanmak yerine sistemik bağışıklık sistemini modüle ederek etki gösteren bir yöntem olması nedeniyle kanserin üstesinden gelmek için potansiyel olarak güçlü bir yaklaşım olarak kabul edilmektedir. Kemoterapötikleri ve immünoterapötik ilaçları birleştiren kemoimmunoterapi, iki tür tedavi mekanizmasının birlikte çalışması, ilacın dozajını düşürmesi ve terapötik etkiyi arttırması avantajları ile kanser tedavisi için umut verici bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır.
Aslında, kemoterapötik ilaçların sağlıklı dokular ve organlar üzerinde neden olduğu ciddi yan etkiler, kanser hastalarının yüksek ölüm oranlarının arkasındaki ana nedendir. Ek olarak, bu ilaçların tümör dokularına biyoerişilebilirliği nispeten zayıf olduğundan, daha yüksek dozlar gereklidir. Bu da normal hücrelerde toksisitenin artmasına ve çoklu ilaç direncinin artmasına neden olur. Bu nedenle, kanserli hücreleri pasif veya aktif olarak hedefleyebilen ve böylece terapötik etkinliği geliştirirken olumsuz yan etkileri azaltan kemoterapötiklerin geliştirilmesi arzu edilir.
Nanomalzemeler, kanser tedavisi için ilaç taşıyıcıları olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır. Sentetik polimerlere, proteinlere, lipitlere, organik ve inorganik partiküllere dayalı çok çeşitli nano ölçekli bileşikler, kanser terapötiklerinin geliştirilmesi için kullanılmıştır.
Nanomalzemelerin ilaç taşıyıcıları olarak kullanılmasının birçok avantajı vardır. Bunlar;
- Suda çözünürlüğü artırabilir, kan dolaşımında çözünen ilaçları koruyarak ilaçların farmakokinetik ve farmakolojik özelliklerini geliştirebilir.
- Doku veya hücreye özgü bir şekilde ilaçların verilmesini hedefleyerek böbreklerde, karaciğerde, dalakta ve diğer hedeflenmemiş organlarda ilaç birikimini sınırlar, terapötik etkinliği arttırır.
- Terapötik etkinliğin gerçek zamanlı izlenmesi için görüntüleme sağlar.
Nanopartiküller, küçük boyutları (1–100 nm arasında çap) ve geniş yüzey alanı/hacim oranı nedeniyle benzersiz biyolojik özelliklere sahiptir.
Kemoterapide kullanılan nano taşıyıcılar, hedeflenen veya hedeflenmeyen ilaç dağıtımı için tasarlanmış iki ana tipte sınıflandırılabilir.
Organik nano taşıyıcılar; lipozomlar, lipidler, dendrimerler, karbon nanotüpler, emülsiyonlar ve sentetik polimerlerden oluşur. İnorganik nano taşıyıcılar; geniş yüzey alanı, daha iyi ilaç yükleme kapasitesi, daha iyi biyoyararlanım, daha düşük toksik yan etkiler ve çoğu organik maddeye karşı toleransları gibi büyük avantajlara sahiptir. Lipozomlar, bir lipit çift katmanı oluşturan bir veya birkaç fosfolipit ve kolesterol katmanıyla çevrili sulu bir çekirdekten oluşur. Bu benzersiz yapısı nedeniyle, hidrofilik maddeleri sulu bölmeye ve hidrofobik maddeleri lipit boşluğuna yükleyebilir. Hücre zarına benzemesi nedeniyle diğer sentetik malzemelerden daha biyouyumludur. Lipozomlar, yüklü ilacı istenmeyen etkilere karşı korur böylelikle ilaç salım hızını yavaşlatabilir. Dendrimerler biyouyumlu olma ve vücuttan kolayca atılma avantajlarına sahiptir. Nano boyutlu hidrojel iskeleleri, iyi biyouyumluluğu, yüksek su içeriği ve çeşitli terapötik ajanlarla (küçük boyutlu ilaçlar) büyük uyumluluğa sahiptir. Hidrofilik veya hidrofobik ilaçları verimli bir şekilde paketleyebilen polimerik miseller, kanser kemoimmunoterapisinde yaygın olarak kullanılmıştır.
Yeni ilaç dağıtım sistemleri önümüzdeki on yılda kanser tedavisi için parlak bir gelecek vaat ediyor; uygun ilaç lokalizasyonu sağlayarak daha güvenli ve daha verimli tedaviler için imkan sağlıyor. Çoğu kanserin tedavisinde mevcut ilaç dağıtım sistemleri tarafından büyük ilerlemeler kaydedilmiş olsa da, kanserden ölüm oranını azaltmak için pek çok çalışma hala devam etmektedir. Nano taşıyıcıların çoğu, küçük hayvan modellerinde tasarlanmış ve test edilmiş, iyi terapötik sonuçlar elde etmiştir. Ancak hayvan sonuçlarının klinik başarıya çevrilmesi sınırlı olmuştur. Bu araçların avantajlarını ve dezavantajlarını tam olarak anlamak için daha fazla klinik veriye ihtiyaç vardır.
Kaynaklar
- Senapati, S., Mahanta, A.K., Kumar, S. et al. Controlled drug delivery vehicles for cancer treatment and their performance. Sig Transduct Target Ther 3, 7 (2018). https://doi.org/10.1038/s41392-017-0004-3
- Mol. Pharmaceutics 2020, 17, 2, 373–391, Publication Date: December 26, 2019 https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.9b01020
- Mu, W., Chu, Q., Liu, Y. et al. A Review on Nano-Based Drug Delivery System for Cancer Chemoimmunotherapy. Nano-Micro Lett. 12, 142 (2020). https://doi.org/10.1007/s40820-020-00482-6
- Li, Z., Tan, S., Li, S., Shen, Q., & Wang, K. (2017). Cancer drug delivery in the nano era: An overview and perspectives (Review). Oncology Reports, 38, 611-624. https://doi.org/10.3892/or.2017.5718
- https://www.milliyet.com.tr/yerel-haberler/istanbul/gorgun-nanotip-kanserle-mucadelede-en-etkili-guc-olacak-11818514 Erişim: 10.02.2021