Geleneksel kemoterapinin en büyük sorunlarından biri olan düşük çözünürlük ve sağlıklı dokuya zarar verme sorununu çözen önemli bir başarıya imza atıldı. Northwestern Üniversitesi’nden bilim insanları, yaygın olarak kullanılan bir ilacın (5-florourasil) moleküler yapısını yeniden tasarlayarak Küresel Nükleik Asit (SNA) nanoyapısı olarak geliştirdi. Bu nanometre ölçeğindeki yapı, ilacı küçük küreleri çevreleyen DNA zincirlerine entegre ediyor. Bu yenilikçi tasarım, normalde zayıf çözünen bir bileşiği, sağlıklı hücreleri hasardan koruyan, son derece güçlü ve hassas bir şekilde hedeflenmiş bir tedaviye dönüştürüyor.
DÜŞÜK ÇÖZÜNÜRLÜK SORUNU
Geleneksel kemoterapide 5-florourasil (5-Fu) gibi ilaçlar, vücuttaki biyolojik sıvıların birçoğunda düşük çözünürlüğe sahip olduğu için kan dolaşımında yeterince çözünemiyor ve bu da ilacın verimli bir şekilde emilmesini engelliyordu. Ayrıca bu durum, sağlıklı dokulara da saldırması nedeniyle mide bulantısı, yorgunluk gibi sayısız yan etkiye yol açıyordu. Çalışmaya liderlik eden Chad A. Mirkin, sorunun ilacın kendisinden çok vücudun onu işleme biçimi olduğunu, bu yüzden suda çözünür formlara dönüştürmenin hayati önem taşıdığını belirtiyor.
DNA KÜRESİ ÇÖZÜMÜ
Daha etkili bir iletim sistemi geliştirmek için SNA'lara yönelen ekip, kemoterapiyi kimyasal olarak DNA zincirlerine entegre ederek yeni SNA'lar geliştirdi. SNA'lar, miyeloid hücreler tarafından aşırı ifade edilen reseptörler sayesinde doğal olarak tanınıyor ve hücre içine çekiliyor.
Yapısal yeniden tasarım sayesinde miyeloid hücreler SNA formunu kolayca tanıyıp emiyor. Hücre içine girdikten sonra, enzimler DNA kabuğunu parçalayarak ilaç moleküllerini serbest bırakıyor ve kanser hücresini içeriden yok ediyor.
20 BİN KAT ETKİLİ
Agresif bir kan kanseri türü olan akut miyeloid lösemi (AML) küçük hayvan modelinde test edilen SNA tabanlı versiyon, lösemi hücrelerine giriş etkinliğini 12,5 kat artırarak, yok etme gücünü ise 20.000 kata kadar yükseltti. Ayrıca kanserin ilerlemesini 59 kat yavaşlattığı gözlemlendi. Bu başarı, hayvan modellerinde tümörlerin daha başlangıç aşamasında durdurulabileceğini gösteriyor.
YAPISAL NANOTIP DEVRİMİ
Fare deneylerinde, SNA'ların seçici olarak AML hücrelerini hedeflemesi sayesinde sağlıklı dokular zarar görmedi ve tedavi kan ve dalaktaki lösemi hücrelerini neredeyse tamamen ortadan kaldırarak sağ kalımı önemli ölçüde uzattı. Mirkin, günümüzdeki kemoterapinin karşılaştığı her şeyi öldürmesinin aksine, yeni SNA tabanlı ilacın öncelikli olarak miyeloid hücreleri hedefleyerek dozu tam olarak ihtiyaç duyulan yere yoğun bir şekilde ilettiğini vurguluyor.
Klinik çalışmalarda yedi SNA tabanlı tedaviyle birlikte, bu yaklaşım kanser, bulaşıcı hastalıklar, nörodejeneratif bozukluklar ve otoimmün rahatsızlıklar için gelişmiş aşıların ve yeni tedavilerin önünü açabilir.
