tip gelecek

Ufuktaki Tıbbî Gelişmeler

Önümüzdeki yıllar bizleri tüm disiplinlerde geliştirilmiş ve kişiselleştirilmiş tedavilerle karşılayacak.

Bilimin özü, bilim insanı Carl Sagan’ın sözleriyle her zaman “kendi kendini düzelten bir süreç” olmasıdır. Sagan, Cosmos adlı kitabında “yeni deneysel sonuçların ve fikirlerin sürekli olarak eski gizemleri çözdüğünü” söyler. Biyomedikal araştırmalar buna iyi bir örnektir. Pandeminin gerilemesinden sonra, bilim topluluğu kaybedilen zamanı telafi etmek için hızını artırdı. Uzmanlara göre önümüzdeki yıllarda hassas terapilerin yoğunlaştığını, kişiselleştirilmiş yaklaşımların, bireyselleştirilmiş terapilerin ve her bir kişinin bireysel özelliklerine yönelik araştırmaların ön plana çıktığını göreceğiz. Hâkim paradigmanın değiştiğini ve her hastayı, keşfedilecek apayrı bir dünya olarak gören anlayışın çoktan yerleşmeye başladığını söyleyebiliriz. Yapay zekâ, nanotıp, biyoinformatik gibi araçlar sayesinde bu ideali gerçekleştirmeye artık daha yakınız.

Masada şimdiden umut verici araştırmalar var: Antibiyotiklere dirençli bakterileri öldürmeye yardımcı olacak virüsler ve kanserle savaşan yeni aşılar oluşturmaya yönelik denemeler… Ünlü CRISPR teknolojisi gibi gen düzenleme yöntemlerinin yanı sıra, yapılarını değiştirmeden DNA’daki hataları onaran teknikler de mevcut.

Antimikrobiyal Dirence Karşı Savaş

Mikroplara karşı terapotik cephanemiz gittikçe azalıyor. Antibiotik kullanımının yaygınlaşmasına ikincil olarak zamanla mikroplar da çeşitli direnç mekanizmaları geliştirmeye ve antibiyotiklerden kaçınmayı öğrenmeye başladı. Bulunan her yeni antibiyotik, bir süre sonra beraberinde yeni direnci de getiriyor.

Antimikrobiyallere direncin büyük bir küresel sorun olduğunu, hatta tomurcuklanmaya başlamış bir pandemi sayılabileceğini söyleyebiliriz. İspanya Biyomedikal Araştırma Ağı Merkezi’nde (CIBER) Bulaşıcı Hastalıklar Bilimsel Direktörü Jesus Oteo, “Hazır olmalıyız!” diye uyarıyor. Epidemiyolojik izlemeyi güçlendirmek amacıyla kurulan veri bankasında, enfeksiyonların davranışını tahmin etmek için bakterilerin genomik dizilimini ve mevcut verilerin biyoinformatik analizini inceleyerek algoritmalar oluşturan sistemler mevcut.

Yeni antibiyotiklere yönelik araştırmaların olası –ve karlı– olmadığı ve antimikrabiyal kapasitenin sınırlı olduğu durumlarda dahi yenilikler gerekli. Oteo, “Mevcut ilaçların, bakterilerin direnç oluşturan enzimlerini engelleyen maddelerle kombinasyonu üzerine çalışılıyor,” diye açıklıyor. Ayrıca bakteriyofaj denilen, bakterileri enfekte eden ve onları öldüren virüslerle ilgili çalışmalar da devam ediyor. “Henüz piyasaya sunulmuş bir şey yok, ancak testlerde işe yarayan bakteriyofaj kokteylleri var,” diye ekliyor. İspanya’da, Pseudomonas aeruginosa ve Mycobacterium abscessus bakterilerine bağlı dirençli enfeksiyon vakaları bu şekilde tedavi edildi. Ayrıca cilt ve solunum yolu enfeksiyonlarının yanı sıra gıda zehirlenmesine neden olan Staphylococcus aureus için testler devam etmekte.

Hassas Kanser Tedavilerinin Geliştirilmesi

Tümör hücrelerini öldürmek için vücudun bağışıklık sistemini eğiten immünoterapi, son on yılın büyük kanser devrimini temsil ediyor. Önümüzdeki yıllarda da bu konuda ilerleme kaydedileceği açık. Barselona’daki Vall d’Hebron Onkoloji Enstitüsü (VHIO) direktörü Josep Tabernero,” İlk adımın, tedaviyi şimdi olduğu gibi ilerlemiş vakalar yerine kanserin erken evrelerine uygulamaya başlamak olduğunu,” söylüyor. Ve yeni ilaç arayışında, kansere karşı geliştirilen aşılar yeniden ilgi görmeye başlıyor. Tabernero, “Aşı, bağışıklık sisteminin özelliklerini güçlendirmeye ve bağışıklığı yeniden oluşturmaya yardımcı olmayı amaçlıyor,” diye açıklıyor. Araştırmalar, kişiselleştirilmiş aşıların yönünü bile işaret ediyor. “Eskiden herkes için standart bir tedavi vardı, ancak şimdi ana fikir tümörü analiz etmek, en çok hangi antijeni geliştirdiğini görmek ve direk hedefe yönelik bağışıklık çözümleri üretmek.”

Tabernero, önümüzdeki yıllarda hastalardan alınmış kandan ayrıştırılan T hücrelerinin (bir tür beyaz kan hücresi), laboratuar ortamında kanseri tanıma yeteneklerinin güçlendirilip hastaya geri verilmesi şeklinde bir teknik olan CAR-T tedavisinin önem kazanacağını söylüyor. Şimdilik bu teknik yalnız birkaç kan kanseri türünde kullanılıyor. VHIO uzmanı, ayrıca tümör infiltre edici lenfositlerin (TIL) potansiyeline de değiniyor. Bu immünoterapi yöntemi CAR-T’ye benziyor. Ancak bağışıklık sisteminin T hücrelerini aktive etmek yerine, özel olarak hâlihazırda tümörde bulunan lenfositleri hedefliyor. “Bu yöntem bir tümör parçasını çıkarıp, tümör hücreleri üzerindeki antijenleri tespit edebilen TIL’leri ayırmayı içeriyor. Bu TIL’leri laboratuarda çoğaltip hastaya tekrar enjekte ediyoruz.” VHIO, bu tekniği şu anda melanom üzerinde test ediyor.

Hassas kişiselleştirilmiş onkoloji yaklaşımı ayrıca erken tanıda da kullanılıyor. Hâlihazırda çok sayıda sağlık merkezinde belirli tümör türlerini kan testleri ile tespit etmek için uygulanan sıvı biyopsiler gelişmeye devam ediyor. “Hastaları değerlendiriyor ve tedavileri sıvı biyopsilerin sonuçlarına göre düzenliyoruz, “ diyen Tabernero ekliyor: “Ayrıca, bunları ilaç dozunu artırmak veya azaltmak için kullanmak istiyoruz. Sıvı biyopsinin söylediklerine bağlı olarak, kemoterapiyi durdurmaya veya yüksek riskli hastalarda önleyici kemoterapi uygulamaya karar verebiliriz.”

Madrid merkezli kanser araştırma merkezi CIBER’in bilimsel direktörü Anna Bigas, bilgisayarlı tıp (tıbbi öykü alma, prognoz belirleme, tedavi seçimi gibi konularda yapay zekâ süreçlerinden yararlanma) kavramıyla ilgili “sanal ikiz” teknolojisi hakkında şunları söylüyor: “Hedef, gerçekten kapsamlı biçimde tümörün genomik yapısını ortaya çıkarmak ve tümörün sanal ikizini oluşturabilmemiz için verileri paylaşmak. Bu yöntem hastalığın nasıl gelişeceğini, gidişatını, tedavisini tahmin etmemize izin veriyor.” Bigas, görüntülerin dijitalleştirilmesi ve yapay zekânın kullanılmasının tahminleri kolaylaştıracağı görüşünde.

Nanoteknolojinin Gücü

Nanoteknoloji Tevfik Uyar

İnsan hücreleri mikronlarla (milimetrenin binde biri) ölçülür. Gözle görülmezler, nano ölçekte çalışırlar ve bunları işlemek için özel aletler gerekir. Koronavirüs pandemisi, yıllardan beri gündemde olan Nanotıp disiplinini sınamak için iyi bir fırsat yarattı. CIBER’de Biyomühendislik, Biyomateryaller ve Nanotıp başkanı Laura Lechuga, Covid-19′ a karşı kulanılan, hücrelere bağışıklık için protein yapmayı öğreten mRNA aşılarının, RNA’nın lipid nanoparçacıkları içinde kapsüllenmesi sayesinde başarıldığını belirtiyor. “Bu aşılarla, önümüzde geniş bir olasılıklar dünyası açılıyor: RNA’yı hücrelere girmek ve onlara net talimatlar vermek için kapsülleyebiliriz.”

Araştırmalar, teşhisten yavaş salınımlı ilaçlara kadar çeşitli cephelerde ilerliyor. “İlaçların içinde bulunan ve belli bir noktaya ulaşıp asıl işlevi gören etkin bileşenler aslında oral olarak aldığımız dozdan çok daha küçük bir miktardır. Nanotıp yöntemleri ile ilaçları daha verimli ve daha az toksik hâle getirmek mümkün,” diye ekliyor Lechuga. “Bir tedavi şekli olarak nanopartiküller, umut verici bir başka araştırma alanı. Bir örnek vermek gerekirse, tümör hücrelerine nüfuz edebilen nanopartiküllerden bahsedebiliriz. Dışarıdan radyasyon uyguladığınızda, titreşmeye ve kötü huylu hücreleri öldürmeye başlarlar.” Lechuga, nanotıbbın belirli hastalıkların teşhisi için alışkanlıkları değiştireceğini söylüyor. Örneğin, biyolojik parametreleri izlemek için kullanılacak implantlar aracılığıyla tedaviyi daha erişilebilir bir hâle getirebiliriz. “Hedefimiz idrar, kan veya ter örnekleriyle 10 dakika içinde bir hastalığınız olup olmadığını ve varsa ne kadar ilerlediğini öğrenebilmek.”

Genom Düzenlenmesini Mükemmelleştirme

insan genom projesi

DNA’nın bir kısmını düzenlemek veya onarmak için kesen bir çift moleküler makasa (Cas9 proteini) benzeyen CRISPR tekniği, genetik mühendisliği alanında devrim yarattı. CIBER’de nadir hastalıklar konusunda uzmanlaşmış bir araştırmacı olan Almudena Fernández López, “Hayatlarımızı değiştirdi,” diyor. Araştırmacılar artık herhangi bir hücrenin genomunun kesin bir noktasını kesip onu manipüle edebiliyor. Bu teknik henüz tıpta yaygın kullanıma ulaşmadı, ancak kanla ilgili hastalıklarda ve Leber Konjenital Amaurosis olarak bilinen bir tür körlükte çalışmalar sürüyor.

Umut verici olmasına rağmen, CRISPR’nin birtakım kısıtlılıkları ve önemli etik sonuçları da bulunmakta. Erişkinlerde gen tedavisi yasal ancak embriyonik evrelerde buna izin verilmiyor. Fernández López, “Sorun, tüm sonuçlar üzerinde tam kontrolümüz olmaması,” diyor. “İşlem DNA’nın istenmeyen alanlarında kesiklere veya tehlikeli mutasyonlara yol açabilir.“ Fakat genom düzenleme teknolojisi, bu araçları hücrelere götürmek için yöntemler arama ve her zamankinden daha hassas düzenleme teknikleri geliştirme hususlarında ilerlemeye devam ediyor. Fernández López, “Kaliforniyalı kimyager David Liu tarafından geliştirilen temel düzenleme bu işin anahtarı,” diyor. “DNA’yı kesmiyor, daha ziyade bir tür dak-sil gibi çalışıyor. Hastanın hatalı DNA parçasını temizliyor ve yerine yenisini yazıyor. Bu, istenmeyen onarımları önleyen bir tenik.” Bu teknikler umut veriyor olsa da, dijital ortamda yapılan hesaplamaların gerçek hayata uyup uymadığı ve ne gibi kısıtlamaları olacağı ancak denenerek görülebilir. Ayrıca genomun ulaşamadığımız kısımları bulunduğunu da unutmamak gerekir.

Mikrobiyomun Rolü

Amerikalı mikrobiyolog Martin J. Blaser, “Kayıp Mikroplar: Antibiyotiklerin Aşırı Kullanımı Modern Vebalarımızı Nasıl Ateşliyor?” adlı kitabında, mikroplar ve diğer mikro akrabalarının bizim için nasıl da milyarlarca yaşam formundan oluşan görünmez bir organımız gibi davrandığını açıklıyor.

“Mikrobiyomun aşikar bir rolü vardır: Bizi sağlıklı tutar.” Uluslararası İnsan Mikrobiyom Konsorsiyumu’nun eski bilimsel başkanı Francisco Guarner, her bireyin mikrobiyomunun kişiye özel olduğundan ve ortak kalıplar bulmanın zorluğundan bahsediyor. “Bakterilerin ve diğer mikroorganizmaların varlığının vücudumuzda işlevsel bir anlamı olduğunu zaten anlıyoruz, ancak teşhis öğelerinin nasıl oluşturulacağı ve nasıl önlem alınacağı konusunda kaybolduk. Elimizde probiyotiklerimiz, prebiyotiklerimiz, dışkı nakil yöntemlerimiz var, ancak kanser, obezite veya zihinsel bozukluklar gibi büyük problemler için harika sonuçlar almaktan uzağız.”

Ancak bakterilerin hastalıkları nasıl etkilediğine ve bunların nasıl modüle edileceğine dair araştırmalar ne olursa olsun devam ediyor. Guarner, “Gelecek, tanı testlerinde yatıyor,” diyor. İspanya Ulusal Kanser Araştırma Merkezi’nde Núria Malats tarafından yönetilen bir ekip, dışkı örneklerinde kimlerin pankreas kanseri geliştirme riskinin yüksek olduğunu tahmin edebileceğimiz 27 mikroorganizmanın moleküler bir imzasını belirledi. Diğer büyük zorluk, mikrobiyomda ideal koşulların bir modelini bulmak. Konsorsiyum, anormallikleri tespit etmeye yardımcı olabilecek bir model bulmak için bir milyon kişiden veri toplamak istiyor.

Robotik Cerrahi

Da Vinci isimli robot, cerrahide çığır açtı. Eklemli kolları ve 3D görüş kamerası ile hassas ameliyatları mümkün olan en az invaziv şekilde gerçekleştirmek için en iyi araçlarımızdan biri hâline geldi. Bu model, robot destekli cerrahi devriminin ilkiydi, ancak daha fazlası yolda. “10 yıl içinde robotlar gittikçe bağımsızlaşacak. Cerrahın denetiminde, örneğin bir atar veya toplar damarı kesmemek içini onlara yardımcı olacak uyarılar verecekler,” diyor Alcaraz.

Ayrıca ufukta ekstrakorporeal robot yardımlı cerrahi, yani canlı vücudun dışında gerçekleşen ameliyatlar var. “Vücuda hiç invaziv girişim yapılmasına gerek kalmadan, organa yoğun şekilde yüksek enerji uygulanacak,” diye açıklıyor Alcaraz. Bu modalitede robot kontrolü ele alır ve cerrah robota nerede çalışacağını söylemek ve onu denetlemek için oradadır.

Yaşlanmayı Durdurmak

Jeanne Calment, 1997 yılında öldüğünde 122 yaşındaydı ve mezar taşında da belirtildiği gibi “insanlığın duayeni” oldu. Fransız kadın, yaşayan en yaşlı insan olarak rekoru elinde tutuyor, ancak Dünya Sağlık Örgütü’ne göre insanların ortalama yaşam beklentisi daha mütevazı: 73 yıl. Yaşam beklentisi yüzyılın başından bu yana altı yıl arttı, ancak bilim camiası zamanı daha da yavaşlatmaya çalışıyor. Amaç, insanların daha uzun ve daha kaliteli bir yaşam sürmelerine yardımcı olmak.

Bu arayışta ilk büyük ilerleme, 2006 yılında yetişkin hücreleri kök hücrelere dönüştüren bir tekniğin mucidi Shinya Yamanaka tarafından kaydedildi. Bu tekniğin başarıyla uygulanması bize hücrelerin laboratuvarda gençleştirilebileceğini gösterdi. O zamandan bu yana hücre yeniden programlama üzerine araştırmalar durmaksızın sürüyor. Çok uluslu Altos Laboratuvarları, yaşlanmayla nasıl mücadele edileceğini araştırmak için Yamanaka ve Juan Carlos Izpisúa da dâhil olmak üzere dünyanın en iyi bilim insanlarından bazılarıyla birlikte çalışıyor. Izpisúa, EL PAÍS’e verdiği bir röportajda, “Ana hedefimiz, insanların daha uzun süre daha sağlıklı yaşamalarını sağlamak ve her yaştan insanda hastalık süreçlerini tersine çevirmek,” demişti.

Yaşlanmanın tersine çevrilebilir bir şey olduğunu bir kez keşfettiğimizde önümüzde çok çeşitli olasılıklar açılır. İspanya’daki Barselona Biyomedikal Araştırma Enstitüsü’nde bir kök hücre ve kanser laboratuvarı başkanı olan Salvador Aznar Benitah, “Yaşlanma inflamasyon ile oluşur. Bu durumun genetik mutasyonların birikmesinden mi yoksa örneğin yiyeceklerden mi kaynaklandığını bulmak için devam eden birçok çalışma var,” diye açıklıyor ve ekliyor: “Muhakkak yaşlanıp öleceğiz, ancak süreci yavaşlatabiliriz.”

Nakil Cerrahisindeki Gelişmeler

İspanya, organ bağışı ve naklinde dünya lideri hâline geldi. 2021 yılında İspanya’da 5.000’den fazla organ nakli yapıldı. Ancak, bir yandan bekleme listesi de gittikçe uzuyor. Daha fazla organ nakline ihtiyaç var ve bu durum bilim topluluğunu alternatifler aramaya itiyor. Ufukta, laboratuvarlarda veya 3D biyoyazıcılarda üretilen organ ve dokuların yanı sıra, hâlihazırda nakledilmiş olan organların ömrünü uzatma stratejilerinin yaratılması da var.

2021’de beyin ölümü gerçekleşen bir kadına implante edilen ve 54 saat düzgün çalışan domuz böbreği veya Ocak ayında Amerikalı bir erkeğe verilen ve iki ay daha yaşamasını sağlayan domuz kalbi gibi genetiği değiştirilmiş hayvan organları üzerinde de araştırmalar sürüyor.

Nörobilim Devrimi

Tekrar yürüyebilen felçli hastalar, insanların zihinleriyle yazabilmelerini sağlayan çipler… Bilimkurgu gibi görünen şeyler, nöroloji söz konusu olduğunda elle tutulur bir gerçeklik hâline geldi. Beyin aktivitesini izleyen ve bir bilgisayar aracılığıyla çeviren iletişim sistemlerine verilen isim olan beyin-makine arayüzlerinin, nörolojik hastalıkları olan kişilerin fonksiyonel kısıtlamalarının üstesinden gelmede etkili olduğu görüldü. Ancak İspanyol Nöroloji Derneği, Yeni Teknoloji Komitesi koordinatörü Álvaro Sánchez Ferro, bu teknolojinin hâlâ emekleme aşamasında olduğunu açıklıyor. “Bu teknolojiler, nörolojik yeteneklerinizi kaybettiğinizde işlevleri kurtarmak için bir alternatif olabilir. Ancak uzun vadede güvenli olup olmadığının kanıtlanması ve geliştirilmesi gerekiyor.”

Sánchez Ferro, araştırmaların devam ettiğini ancak kat edilecek daha çok mesafe olduğunu söylüyor. Kısa süre önce Nature Communications dergisi, düşüncelerini bir beyin implantı aracılığıyla iletebilen ve adını heceleyebilen bir ALS hastasına dair vaka sunumu yayımlamıştı. Bu vakada maalesef ki arayüz giderek etkisini kaybetmiş ve nihayetinde hasta artık onu iletişim kurmak için kullanamaz olmuştu.

Ayrıca tedavi alanında biyomedikal gelişmelerin, beyinde birikerek Alzheimer gibi birtakım hastalıklara neden olan toksik proteinlerin ortadan kaldırılmasına da yardımcı olacağı umuluyor. Kısacası nörobilim, önümüzdeki yıllarda müjdeler beklediğimiz oldukça verimli bir alan.

Kaynak

Yazar: Almıla İkra Akgül

Ay heyecanlandım, bilemedim şimdi!

İlginizi Çekebilir

bilimkurgu bilgisayar yapay zeka

Bilimkurgu Yapımlarındaki Habis Bilgisayarlar #1

“Bilgisayarlar Eski Ahit tanrıları gibidir; bir sürü kuralları vardır, merhametleri ise yoktur.” – Joseph Campbell …

Bir Cevap Yazın

Bilimkurgu Kulübü sitesinden daha fazla şey keşfedin

Okumaya devam etmek ve tüm arşive erişim kazanmak için hemen abone olun.

Okumaya devam et