Uluslararası doktora sonrası araştırmacılar NanoBio4Can Programı ile kansere karşı yenilikçi biyoteknolojik modeller geliştirmek üzere TÜBİTAK MAM’ın ileri araştırma altyapısında buluşuyor.
Avrupa Birliği Ufuk Avrupa Programı kapsamındaki Marie Skłodowska-Curie Eylemleri COFUND çağrısı çerçevesinde desteklenen NanoBio4Can (Kanser İçin Yenilikçi Terapötik Yaklaşımlara Yönelik Nanobiyoteknolojiler) Programı uluslararası araştırmacıları Türkiye’nin ileri araştırma altyapısıyla buluşturuyor.
Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi (SUNUM) koordinatörlüğünde yürütülen programın ev sahibi kuruluşları arasında SUNUM, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM), İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi (İBG) ve Koç Üniversitesi Translasyonel Tıp Araştırma Merkezi (KUTTAM) yer aldı. Program kapsamında açılan iki çağrı ile kariyerinin erken aşamasındaki 24 araştırmacıya Türkiye’deki ev sahibi araştırma kuruluşlarında iki yıl süreyle ileri düzey araştırma yapma imkânı sunuldu.
Disiplinler Arası Kanser Araştırmaları
Program kapsamında TÜBİTAK MAM bünyesine 6 doktora sonrası araştırmacının dâhil edilmesi hedeflenen NanoBio4Can Programı çerçevesinde araştırmacılara bilimsel danışmanlık, ileri araştırma altyapısı ve disiplinler arası çalışma ortamı sağlanıyor. Merkez bünyesinde; kanser biyolojisi, nanobiyoteknoloji, immünoterapi (bağışıklık sistemi üzerinden uygulanan tedavi), genom düzenleme, yapay zekâ, mikrofizyolojik modeller (çip üzerinde insan fizyolojisini taklit eden yapay doku sistemleri) ve ileri görüntüleme alanlarında yürütülen yeni nesil kanser araştırmalarına ev sahipliği yapılıyor. Bu yapı, araştırmacıların farklı disiplinlerden uzmanlık ve altyapıları bir araya getirerek klinik uygulamalara temel oluşturabilecek translasyonel (kliniğe aktarılabilir tıp) araştırma potansiyeli yüksek çalışmalar yürütmelerine imkân tanıyor.
TÜBİTAK MAM Laboratuvarlarında Yürütülen Altı Temel Çalışma
TÜBİTAK MAM bünyesinde çalışmalarını sürdüren uluslararası araştırmacılar kanserin farklı biyolojik ve teknolojik yönlerini ele alan altı temel araştırma yürütüyor.
Bu araştırmalar kapsamında ilk olarak; kolorektal (kalın bağırsak) kanserin karmaşık mikroçevresi üç boyutlu mikrofizyolojik çip modelleri üzerinde yeniden üretiliyor; elde edilen veriler yapay zekâ yöntemleriyle işlenerek tedaviye verilecek yanıtlar ile direnç örüntüleri önceden tahmin ediliyor. Bu çalışmanın uzun vadede hayvan deneylerine duyulan ihtiyacı azaltması hedefleniyor.
Kanser hücrelerinin bağışıklık sisteminden kaçmasında rol oynayan Antijen İşleme Mekanizması’nın (APM) incelendiği bir diğer çalışmada ise tümör hücrelerinin geni ve protein yapısını inceleyen yöntemler, moleküler düzeyde gen düzeltme sağlayan CRISPR/Cas9 teknolojisiyle birleştiriliyor. Bu sayede özellikle akciğer kanserinde bağışıklık yanıtını güçlendirecek kavram kanıtı prototipler geliştiriliyor.
Araştırmacılar ayrıca akciğer kanseri ile pulmoner fibrozisin (akciğer dokusu sertleşmesi) birlikte görüldüğü durumlara yönelik, akciğerin nefes alıp vermesini ve doku bütünlüğünü sağlayan doğal salgısını taklit eden lipit bazlı çok işlevli nanotaşıyıcı sistemler tasarlıyor. Geliştirilen bu yapılar tümörle mücadele eden ilaç ile akciğer sertleşmesini engelleyen maddeyi tek bir taşıyıcıda birleştirme olanağı sağlıyor.
Akciğer kanserinde tümör ile vücudun savunma sistemi arasındaki iletişimi yöneten kilit moleküllerin (B7 ailesi) dağılımı da odaklanılan alanlar arasında yer alıyor. Çalışmalarda gelişmiş dijital doku analizleri ve özel ışıklı görüntüleme yöntemleriyle haritalama yapılarak tedaviye yön verecek yeni hedef noktaları ile hastalığın seyrini gösteren biyolojik işaretler araştırılıyor.
Kemik kanserine yönelik yürütülen bir diğer çalışmada ise nano boyuttaki özel parçacıkların (seryum oksit) hem kemik kanseriyle mücadeledeki etkisi hem de hasarlı kemik dokusunun iyileşmesine katkısı araştırılıyor. Çalışma kapsamında geliştirilen nanomalzemeler, canlı doku süreçlerini taklit eden modellerde test edilerek kemik oluşumu, tümörün gelişimi ve tedaviye verilen yanıtlar doku inceleme yöntemleriyle değerlendiriliyor. Böylece tek bir malzemenin hem kanserli hücreleri durdurma hem de kemik dokusunu onarma potansiyeli bütüncül olarak inceleniyor.
Son olarak bağışıklık hücrelerinin içine giremediği ve bu nedenle tedaviye yanıt vermeyen “soğuk” akciğer tümörlerinin, hücrenin kendi kendini temizleme mekanizması düzenlenerek bağışıklık sisteminin tanıdığı “sıcak” tümörlere dönüştürülmesi amaçlanıyor. Geliştirilen çip üzeri modellerde, yeni ilaç adayları ve nano boyuttaki tedavi molekülleriyle bağışıklık tedavisinde karşılaşılan direncin aşılmasına yönelik yöntemler test ediliyor.
Kanserde Tedavi Direnci, Tümör Heterojenliği ve Biyolojik Zorluklar Hedefte
Kanser yalnızca kanser hücrelerindeki genetik değişikliklerden ibaret olmayan, bağışıklık sistemi, damar yapıları, bağ doku hücreleri, hücrelerin arasını dolduran destek dokusu, tümör mikroçevresi ve tedaviye karşı gelişen direnç mekanizmalarının birlikte rol oynadığı karmaşık bir hastalık grubu olarak tanımlanıyor. Kanser tedavisinde önemli ilerlemeler sağlanmış olmakla birlikte tümörlerin hastalar arasında ve aynı tümör dokusu içerisinde farklılıklar göstermesi (tümör heterojenliği), tedavi direnci, ilaçların hedeflenen bölgeye yeterince ulaştırılması, bağışıklık sisteminden kaçış mekanizmaları ve klasik laboratuvar modellerinin insan hastalığını tam olarak yansıtamaması gibi önemli sorunlar varlığını sürdürüyor.
NanoBio4Can Programı; nanobiyoteknoloji ile kanser biyolojisini bir araya getirerek bu problemlere yönelik yeni araştırma modelleri, ilaç taşıma sistemleri, immünoterapi yaklaşımları, genom düzenleme yöntemleri ve ileri test platformlarının geliştirilmesine katkı sağlamayı hedefliyor.
Programın geniş hedefi ise nanobiyoteknoloji ve kanser araştırmalarında disiplinler arası ve sektörler arası bir yaklaşım sunarak doktora sonrası araştırmacıların bilimsel yetkinliklerini, kariyer perspektiflerini ve liderlik potansiyellerini geliştirmek olarak belirleniyor.
