Kansere karşı biyoteknoloji: Tümörü içeriden yok eden bakteri

Bilim dünyası, kanserli tümörleri birer besin maddesi olarak kullanan ve onları içeriden yok eden genetiği değiştirilmiş bakterilerle tedavi yönteminde çığır açtı. Sentetik biyoloji kullanılarak bir ‘elektrik devresi’ gibi kodlanan bu bakteriler, sadece tümör içinde aktif hale geliyor.

Kanada Waterloo Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, onkoloji dünyasında taşları yerinden oynatacak bir buluşa imza attı. Kimya mühendisliği ve uygulamalı matematik uzmanlarının iş birliğiyle geliştirilen yöntem, toprakta yaygın olarak bulunan Clostridium sporogenes adlı bir bakterinin, kanserli tümörleri temizlemek üzere yeniden programlanmasına dayanıyor.

TÜMÖRLERİ BİRER ‘BESİN DEPOSU’ OLARAK GÖRÜYORLAR

Katı kanserli tümörlerin merkezi, oksijensiz bir ortam ve ölü hücrelerden oluşur. Dr. Marc Aucoin, bu ortamın söz konusu bakteriler için ideal bir yaşam alanı olduğunu belirtiyor: "Bakteri sporları tümöre girer ve bol miktarda besin bulunan ancak oksijenin olmadığı o ortamı kolonize eder. Organizma esasen vücudu tümörden arındıran bir temizlik işçisi gibi çalışır."

DNA PARÇALARIYLA ‘ELEKTRİK DEVRESİ’ KURULDU

Araştırmanın en dikkat çekici yönü, bakterilerin vücudun geri kalanına zarar vermemesi için geliştirilen ‘akıllı’ kontrol mekanizması. Uygulamalı matematik profesörü Dr. Brian Ingalls, süreci şöyle özetliyor: "Sentetik biyoloji kullanarak, teller yerine DNA parçalarını kullandığımız bir elektrik devresi inşa ettik. Her parçanın kendi görevi var ve öngörülebilir bir sistem oluşturuyorlar."

Sistemin Çalışma Prensibi:

• Oksijen toleransı: Bakteriler, tümörün dış katmanındaki oksijenli bölgelerde ölmemeleri için özel bir genle donatıldı.
• Korum algılama (Quorum Sensing): Bakteriler, sadece tümör içinde yeterli sayıya ulaştıklarında bu genleri aktif hale getirecek bir ‘kimyasal sinyal’ sistemiyle programlandı.
• Güvenlik protokolü: Bu sistem sayesinde bakterilerin kan dolaşımı gibi oksijenin bol olduğu sağlıklı bölgelerde büyümesi önleniyor.

TİCARİ VE KLİNİK GELECEK

Araştırmacılar, yeşil floresan proteinlerle test ettikleri bu ‘karar verme’ mekanizmasını şimdi tek bir bakteride birleştirerek preklinik denemelere başlamaya hazırlanıyor.

Biyoteknoloji sektörü için bu gelişme, ‘yüksek teknoloji ürünü canlı ilaçların’ ticarileşme sürecinde yeni bir sınır teşkil ediyor. Eğer preklinik testler başarıyla tamamlanırsa, kanser tedavisi pahalı ve yan etkisi yüksek ilaçlardan; kendi kendine çoğalan, hedef odaklı ve düşük maliyetli biyolojik makinelere evrilebilir.