Kanser tedavisinde “deneme-yanılma” dönemi yavaş yavaş kapanıyor. Şu sıralar özellikle kolon kanserinde yapılan araştırmalar umut vaat ediyor. Kolon kanserinde hastadan alınan tümör dokusu laboratuvarda kopyalanarak üç boyutlu bir “organoid” modeli oluşturuluyor ve hedefe yönelik ilaçlar bu model üzerinde deneniyor. Böylece her hastaya özel en etkili tedavi seçeneği, tedaviye başlanmadan önce belirlenebiliyor. Yapay zekâ destekli bu yeni yaklaşım, hem dünyada hem Türkiye’de öncü ve ilk olma özelliği taşıyor.
Acıbadem Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıp Bilişimi ve Biyoistatistik Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Uğur Sezerman liderliğinde yürütülen proje, Organoid alanındaki çalışmalarıyla tanınan İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi Baş Araştırmacısı ve bir organoid firması kurucusu Prof. Dr. Esra Erdal iş birliğiyle, kolon kanserinde kişiye özel tedaviyi somut bir laboratuvar modeline taşıyor. Proje kapsamında geliştirilen sistemle, yaklaşık 6 hafta gibi kısa bir sürede hastanın tümörüne en etkili ilacın belirlenmesi hedefleniyor.
Bioinformatik alanında uzun yıllardır çalışmalar yürüttüklerini belirten Prof. Dr. Uğur Sezerman, kanserde artık çok katmanlı veri analizinin kaçınılmaz olduğunu vurguluyor. Tümörün dijital ve biyolojik haritasını çıkardıklarına dikkat çeken Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Bioinformatik; tıbbi verileri bilgisayar tabanlı yaklaşımlarla analiz ederek tanı ve tedavide kullanılacak yöntemler geliştiren bir alan. Günümüzde DNA dizileme teknolojileri sayesinde elimizde çok büyük miktarda veri var. Özellikle kanserde, tümör dokusunu ve kandan elde edilen DNA’yı dizileyerek tümöre özgü somatik varyasyonları tespit edebiliyoruz” diyor.
Bu analizler sayesinde tümörün hangi genetik değişimlerle tetiklendiği, hangi sinyal mekanizmaları üzerinden büyüdüğü ortaya konuyor. Ancak tümör tek tip bir yapı değil. Heterojen, yani farklı klonlardan oluşan karmaşık bir yapı. Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Tümör içindeki farklı klonları ve her birinin ‘driver’ dediğimiz tetikleyici mekanizmalarını belirleyebiliyoruz. Böylece tümördeki çeşitliliği yakalamış oluyoruz” ifadelerini kullanıyor.
Sadece DNA Yetmiyor: Çok Katmanlı “Omik” Analiz
Kolon kanseriyle ilgili yürüttükleri proje yalnızca DNA dizilemesiyle sınırlı değil. Transkriptom analizleriyle hangi genin ne kadar üretildiği ölçülüyor; sağlıklı ve tümör dokusu karşılaştırılıyor. Epigenetik mekanizmalar da incelenerek hangi genlerin aktif, hangilerinin baskılanmış olduğu ortaya konuyor. Prof. Dr. Uğur Sezerman, “Tümörün genetik yapısından hücre içinde üretilen proteinlere ve metabolik ürünlere kadar çok sayıda biyolojik veriyi, yani ‘omik veri’yi bir araya getirerek hastanın tümörünün detaylı bir modelini oluşturuyoruz. Bu kadar büyük ve karmaşık veriyi insanın tek başına analiz etmesi mümkün olmadığı için yapay zekâdan yararlanıyoruz. Bu analizlerin ardından geliştirdiğimiz PANACEA yöntemi devreye giriyor. Ağ temelli algoritmalarla tümörün tetikleyici genleri ve ilaçlarla hedef alınan genler haritalanıyor. Amaç; tüm tetikleyici mekanizmaları aynı anda susturabilecek en uygun ilaç ya da ilaç kombinasyonunu belirlemek” diyor.
Laboratuvarda “Mini Organlar” Oluşturuluyor
Prof. Dr. Uğur Sezerman laboratuvar ortamında üretilen organoidlerin çok önemli olduğunu vurguluyor: “Hastadan alınan dokudan laboratuvar ortamında üretilen, üç boyutlu ve gerçek organa biyolojik olarak oldukça benzeyen mini doku modellerine ‘organoid’ diyoruz. Bu yapılar, tümörün hücresel mimarisini ve biyolojik davranışını büyük ölçüde taklit eder. Bu sayede ilaçlar, doğrudan hastanın tümörünün kopyası üzerinde denenebilir. Böylece hayvan deneylerine de ihtiyaç kalmaz”…
Kolon Kanseri Çalışması Dünyada ve Türkiye’de Bir İlk
Kolon kanseriyle ilgili yürütülen yeni projede, kolon kanseri hastasından alınan dokudan kişiye özel bir organoid oluşturulacak. Önce yapay zekâ ile tümörün tetikleyici mekanizmaları belirlenecek, ardından bu mekanizmaları hedefleyen ilaç adayları seçilecek. Bu ilaçlar, kök hücre ve organoid teknolojileri laboratuvarında üretilecek organoid modelleri üzerinde test edilecek.
Prof. Dr. Uğur Se
News
