Kolon Kanseri İçin Kişiye Özel Sensör: Organoid Tabanlı Hızlı Hedefe Yönelik Tedavi Yaklaşımı
Kanser tedavisinde deneme-yanılma dönemi giderek azalıyor; şu anda özellikle kolon kanserinde elde edilen yenilikler umut vaat ediyor. Hastadan alınan tümör dokusu laboratuvarda doku kopyalanıp üç boyutlu bir organoid modeli oluşturularak hedefe yönelik ilaçlar bu modele göre test ediliyor. Böylece her hastaya özel en etkili tedavi seçeneği, tedaviye başlamadan önce laboratuvar üzerinde görülebiliyor. Yapay zekâ destekli bu yaklaşım, dünyada ve Türkiye’de öncü bir konumda ilerliyor. Acıbadem Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıp Bilişimi ve Biyoistatistik Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Uğur Sezerman ile İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi’nden Baş Araştırmacı Prof. Dr. Esra Erdal’ın liderliğindeki iş birliği, kolon kanserinde kişiye özel tedaviyi somut bir laboratuvar modeline taşıyor. Proje kapsamında hastanın tümörü üzerinde yaklaşık 6 hafta içinde en etkili ilacın belirlenmesi hedefleniyor.
Bioinformatik alanında uzun yıllara dayanan çalışmalarını vurgulayan Prof. Dr. Uğur Sezerman, kanser tedavisinde çok katmanlı veri analizinin vazgeçilmez hale geldiğini belirtiyor. Tümörün dijital ve biyolojik haritasını çıkarmaya odaklandıklarını ifade eden Sezerman, “DNA dizileme teknolojileri sayesinde elimizde devasa veri var. Özellikle kanserde tümör dokusu ile kandan elde edilen DNA dizilenerek tümöre özgü somatik varyasyonlar tespit ediliyor” diyor. Bu analizler sayesinde tümörün hangi genetik değişimlerle tetiklendiği ve hangi sinyal mekanizmaları üzerinden büyüdüğü ortaya konuyor. Ancak tümörler tek tip değil; heterojen ve farklı klonlardan oluşan karmaşık yapıların toplamı olarak karşımıza çıkıyor. Sezerman, tümördeki farklı klonları ve onların tetikleyici mekanizmalarını belirlemeyi mümkün kıldıklarını ekliyor.
Sadece DNA Yetmiyor: Çok Katmanlı Omik AnalizKolon kanseri konusunda yürütülen proje yalnızca DNA dizilemesiyle sınırlı değil. Transkriptom analizleri ile hangi genin ne kadar üretildiği ölçülüyor; sağlıklı ve tümör dokusu karşılaştırılarak epigenetik mekanizmalar inceleniyor. Sezerman, “Tümörün genetik yapısından hücre içindeki ürünlere kadar çok sayıda veriyi bir araya getiriyoruz ve yapay zekâ yardımıyla hastanın tümörünün kapsamlı bir modelini oluşturuyoruz. Bu verileri kullanarak PANACEA adlı yöntemi devreye alıyoruz; ağ tabanlı algoritmalarla tümörün tetikleyici genleri ve ilaçlarla hedef alınan genleri haritalıyoruz. Amaç, tüm tetikleyici mekanizmaları aynı anda baskı altına alabilecek en uygun ilaç ya da ilaç kombinasyonunu belirlemek” diyor. Laboratuvarda Mini OrganlarLaboratuvar ortamında üretilen organoidler, tümörün hücresel mimarisini ve biyolojik davranışını büyük ölçüde taklit eder. Hastadan alınan dokudan elde edilen bu üç boyutlu modeller, ilaçların doğrudan hastanın tümörünün kopyası üzerinde denenmesini sağlar ve böylece hayvan deneylerine olan ihtiyacı azaltır.
İlk Defa Dünyada ve Türkiye’de Bir Uygulama mı?Proje, hastadan alınan dokudan kişiye özel bir organoid oluşturmayı hedefliyor. Önce yapay zekâ ile tetikleyici mekanizmalar belirlenecek, ardından bu mekanizmaları hedefleyen ilaç adayları seçilecek ve laboratuvar organoid modelleri üzerinde test edilecek. Organoidler kolon kanserinde kanseri modellenebilir şekilde üretilebiliyor; ancak burada fark, hastanın kanser mekanizmasını aydınlatarak doğrudan hedefe yönelik ilaçların bu model üzerinde denenmesini sağlamaktır. Bu sayede yüzlerce ilacın denenmesi yerine birkaç deneme ile hastaya uygun tedavinin hızla belirlenmesi mümkün olacak. Omik veri denilen çok çeşitli verileri kullanarak hastanın ilaç direnci potansiyelini de zekâ tabanlı analizlerle öngörmeye çalışıyoruz; böylece yanıt verebilecek ilaçlar belirlenip tedavide kullanılıyor, bu da maliyeti düşürüp süreci hızlandırıyor.”
Çalışmanın Kapsamı ve Zaman ÇizgisiLaboratuvarda organoidlerin kullanılması FDA onaylı bir yaklaşım olup, hayvan deneylerini önemli ölçüde azaltma potansiyeli sunuyor. İlk aşamada, mevcut tüm tedavileri almış ve yanıt verememiş son evre kolon kanseri hastaları üzerinde uygulanacak. Ancak hedef, bu yöntemi tüm hastalara yaygınlaştırmak ve tedavi sürecine erken aşamalarda dahil etmek. Zamanla farklı tümör alt türlerine ve hatta meme kanseri gibi diğer kanser tiplerine de genişletilmesi planlanıyor. Proje TEYDEB onaylı olup iki yıl içinde 30 hasta üzerinde sonuçlar elde edilmesi hedefleniyor. Ardından yöntemin klinik rutine girerek geniş kitlelere uygulanması için çalışmalara devam edilecek. “Kanser tedavisinde artık tümörü tam olarak anlamadan tedaviye başlamamalıyız; ilaç hastaya verilmeden önce laboratuvarda oluşturulan tümörün kopyasında deneyerek doğru yaklaşımı belirlemek gerekiyor” diyen Sezerman, bu yöntemin hastaya özel tedaviyle zaman kaybını ve gereksiz tedaviyi azaltmada kilit rol oynayacağını ifade ediyor. Kolon kanseriyle başlayan bu yaklaşım, ileride ülseratif kolit ve irritabl bağırsak sendromu gibi durumlarda da kişiye özel tedavilerin organoid modelleri üzerinden geliştirilmesini mümkün kılabilir.
