Daha çok cilt kanserlerinin tedavisinde kullanılan ve yan tesirlerinin az olmasıyla bilinen fotodinamik terapi, kanserli hücreler ışınların kolaylıkla ulaşamayacağı derin bölgelerde yer aldığında istenilen sonuçları veremiyor. Boğaziçi Üniversitesi Kimya Kısmı öğretim üyesi Doç. Dr. Şaron Çatak ve takımı, fotodinamik terapinin bu dezavantajını ortadan kaldıracak ve ışın yakalamakla vazifeli moleküllerin ışın yakalama kapasitesini iki katına çıkaracak bir araştırmaya başladı.
Şaron Çatak’ın yürütücülüğündeki projede, moleküllere iki foton absorblama özelliği olan antenler yerleştirilirse bu moleküllerin hücre içinde nasıl davrandığı hesaplanacak ve elde edilen sonuçlar fotodinamik terapinin derin dokulara yerleşmiş organ kanserleri için tedavisine yönelik geliştirilmesinde yol gösterici olacak.
Boğaziçi Üniversitesi Kimya Kısmı öğretim üyesi Doç. Dr. Şaron Çatak’ın yürütücülüğündeki “Fotodinamik terapi için yeni foto duyarlaştırıcıların tasarımı” başlıklı proje TÜBİTAK 1001 kapsamında desteklenmeye hak kazandı. İki yıl sürmesi planlanan projede, Doç. Dr. Çatak ile bir lisans, iki yüksek lisans ve bir doktora öğrencisi de araştırmacı olarak yer alıyor.
Yan tesiri en az bir kanser tedavisi
Kanser tedavisinde cerrahi müdahale gerektirmeyen yaklaşımlardan biri olan fotodinamik terapinin (FDT) bedene yan tesirleri öteki kanser tedavilerine nazaran hayli az. Doç. Dr. Çatak, bu tedavi formülünün nasıl çalıştığını şöyle açıklıyor: “Fotodinamik terapide bedene verilen ilaç da aslında tüm bedene yayılıyor fakat bu ilaçlar ışın yoluyla aktive edilen ilaçlar. Bu nedenle yalnızca tedavi edilmek istenen kanserli bölgeye ışın veriliyor ve o bölgedeki ilaçlar aktifleştirilerek, amaç odaklı çalışmak mümkün oluyor. Aktive edilmeyen ilaçlar da bedenden atılıyor. Münasebetiyle tedavinin bedendeki yan tesirleri minimuma indiriliyor. Ayrıyeten öbür kanser tedavilerine oranla maliyeti çok düşük.”
Fotodinamik terapinin tek dezavantajı ise kanserli hücreler ışınların kolaylıkla ulaşamayacağı derin dokularda yer aldığında görülüyor. Doç. Dr. Çatak, “Işınları derin dokuda tesirli bir biçimde soğuracak molekül günümüzde araştırılıyor, bu nedenle, derin doku tümörlerinde FDT ile tedavi şu ana kadar çok yapılamadı. Fakat bu projede, derin dokularda da aktive olabilecek ilaç molekülleri önererek FDT’nin bu limitasyonunu aşmaya çalışacağız,” ifadeleriyle fotodinamik terapinin tesirini artırmayı amaçladıklarını kaydediyor.
Moleküllerin ışın yakalama kapasitesi iki katına çıkacak
Fotodinamik terapide PS (photosensitizer-fotoalgilayici) molekülü denilen bir ilaç molekülünün kullanıldığını söyleyen Doç. Dr. Şaron Çatak, bu moleküllere ekleyecekleri antenlerle tedavinin aktifliğini artırmayı hedeflediklerini belirtiyor: “Üzerinde çalışacağımız FDA tarafından onaylanmış PS molekülüne iki foton absorblama özelliği olan antenler ekleyeceğiz. Klorin türevi bu moleküllere iki foton absorblayan antenler eklendiğinde, olağandan iki kat fazla ışın yakalayabiliyor olacak. PS molekülü ışınları aldığında, evvel singlet uyarılmış hale geçiyor, daha sonra molekülün fotofiziksel özelliklerine bağlı olarak singlet uyarılmış hal durumundan triplet uyarılmış hale geçiyor. Başka taraftan beden ortamında bulunan ve tabiatı gereği triplet düzeyinde olan oksijenle karşılaşarak, triplet uyarılmış haldeki PS molekülü, oksijene güç transferi yaparak oksijeni reaktif duruma geçiriyor. Öteki bir deyişle molekülün buradaki vazifesi ışını soğurmak ve o ışının sağladığı enerjiyi oksijene aktarmak. Velhasıl hücre parçalama işini yapan aslında oksijen, PS molekülü değil; lakin bu molekül oksijeni reaktif hale getirmekle yükümlü.”
Çatak’ın aktardığına nazaran fotodinamik terapinin derin dokulara yerleşmiş kanser hücreleri için daha faal olabilmesi PS moleküllerinin daha çok ışın tutabilmesine bağlı: “PS molekülünün derin dokularda da güç absorblayabilmesi için üzerlerine iki foton absorblayabilen antenler eklemek istiyoruz. Zira, enjekte edilen PS molekülü, derin dokuya gitse bile bu dalga uzunluğunda tesirli soğurma yapamıyor ve hasebiyle bu molekülün, FDT aktifliği burada mümkün olamıyor. Meğer, tedavide kullanılan yüksek dalga uzunluklu ışık (kırmızı ışık), derin dokuya nüfuz edebiliyor. Bu yaklaşımla, iki foton absorblayan antenleri moleküle eklediğimizde, soğurulan foton sayısını iki katına çıkarmış olacağız. Ayrıyeten daha sonra, bu moleküllerin laboratuvar koşullarında beden dokusunda nasıl ilerlediğini ve ilaçların hücre zarıyla nasıl etkileştiğini test etme talihimiz olacak.”
Deneysel kimyacılar için yol gösterici bir çalışma
Projenin büsbütün bir teorik moleküler modelleme çalışması olduğunu ve bilgisayar ortamında yapılacak simülasyonlarla ilerleyeceğini vurgulayan Doç. Dr. Şaron Çatak, projenin çıktılarının getireceği avantajları şöyle açıklıyor: “Bahsettiğimiz moleküllerin sentezlendiği laboratuvarlar zati var, biz bunların hücre içinde nasıl davrandıklarını modelleme yoluyla araştıracağız. Hesapsal kimyaya giren bu çalışmaların avantajı moleküllerin foto fizikî özelliklerini çok detaylı bir biçimde bulabilmekten geliyor. Deneysel kimyacılara hangi molekülü ne formda modifiye edebilecekleri konusunda öngörü veriyoruz, böylelikle tekraren deneme yanılma yapmak yerine hesaplayarak bulduklarımız doğrultusunda molekül sentezleyebiliyorlar ve süreci çok hızlandırmış oluyoruz.”
Kaynak: (BHA) – Beyaz Haber Ajansı
