Şevket Yusuf Tekindor
İstanbul’daki üç üniversitenin araştırmacıları, melanom tedavisine yönelik kemoterapi ile fototermal etkiyi bir araya getiren 3 boyutlu biyoyazıcı ürünü mikroiğne yama sistemi geliştirdi. Sistem hücre kültürü deneylerini tamamladı; sonraki aşamada klinik öncesi çalışmaların yapılması planlanıyor.
İlaç ve ısı etkisi aynı platformda
Çalışma, Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ), Marmara Üniversitesi ve İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa (İÜC) ortaklığında 2022’de kurulan Sağlık Biyoteknolojisi Mükemmeliyet Ortak Uygulama ve Araştırma Merkezi (SABİOTEK) bünyesinde yürütüldü. TÜBİTAK ve Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığının (TÜSEB) desteklediği projeye, YTÜ Biyomühendislik Bölümü Öğretim Üyesi ve SABİOTEK Direktörü Prof. Dr. Cem Bülent Üstündağ liderlik etti.
“3D-Printed Microneedle Patch for the Treatment of Melanoma via Synergistic Chemotherapy and Photothermal Therapy” başlıklı çalışmada, hidrojel tabanlı mikroiğneler 3 boyutlu biyoyazıcıyla üretildi. Yamanın, kemoterapötik ajanın hedef bölgeye taşınarak kontrollü salınmasını sağlaması amaçlanıyor. Fototermal bileşen ise ışığı ısıya dönüştürerek tümör çevresinde yerel sıcaklık artışı oluşturuyor.
İki yöntemin birlikte uygulanmasıyla tedavinin hedef bölgedeki etkisinin artırılması ve ilacın vücudun diğer bölgelerine yayılmasına bağlı sistemik yan etkilerin azaltılması hedefleniyor.
Mikroiğnelerin uçlarında 5-FU, tabanında grafen kuantum noktaları
Üstündağ, mikroiğne teknolojisi çalışmalarının 2021’de desteklenen TÜBİTAK projesine dayandığını belirtti. İlk aşamada Türkiye’de sığır derisinden üretilen jelatinleri, uluslararası ölçekte kullanılan ticari bir ürünle karşılaştırdıklarını ve benzer özellikler tespit ettiklerini aktardı. Bu sonuçların ardından yerli jelatinler mikroiğne temelli ilaç salım sistemlerinde kullanılmaya başlandı.
Melanom için geliştirilen sistemde fototermal etki amacıyla yaklaşık 5-10 nanometre boyutlarındaki grafen kuantum noktalarından yararlanılıyor. Üstündağ’ın verdiği bilgiye göre, ışıkla uyarıldığında ısı üretebilen bu noktalar yamanın taban bölümünde, kemoterapötik ajan 5-florourasil (5-FU) ise mikroiğne uçlarında yer alıyor. İğneler sodyum aljinat ve jelatin temelli biyomalzemelerden üretildi.
Üstündağ, amaçlarının mikroiğneler cilde nüfuz ettikten sonra sistemi dışarıdan ışıkla uyararak hedef bölgede kontrollü sıcaklık artışı sağlamak olduğunu söyledi. Yaklaşık 42 dereceye ulaşan yerel ısının kanser hücrelerindeki süreçleri bozarak programlı hücre ölümü mekanizmalarını tetikleyebileceğini, ayrıca kemoterapötik ajanın kontrollü salımına katkı sunduğunu ifade etti.
İlacın doğrudan hedef bölgeye verilmesiyle sistemik dolaşıma geçen miktarın azaltılmasının, kemoterapiye bağlı yan etkileri sınırlama potansiyeli taşıdığı belirtildi.
Laboratuvar deneyleri tamamlandı, sırada klinik öncesi aşama var
Yamanın kanser hücreleri üzerindeki laboratuvar çalışmaları tamamlandı. Üstündağ, klinik kullanıma geçilebilmesi için hayvan deneylerini içeren klinik öncesi çalışmaların ve ardından klinik araştırmaların gerektiğini kaydetti. Bu aşamaların uzun süreli ve yüksek bütçeli süreçler olduğunu söyledi.
Üstündağ, geliştirilen “3D-Printed Microneedle Patch for Melanoma” teknolojisinin uluslararası bir yarışmada altın madalya ve Dünya Fikri Mülkiyet Buluşçular Birliği (WIIPA) Özel Ödülü kazandığını aktardı. Çalışmalar kapsamında iki patent başvurusu yapıldı: Başvurulardan biri mikroiğne sistemi, diğeri iğnelerin mekanik performansını değerlendiren test platformu için.
Test platformunun, mikroiğnelerin deriye ne ölçüde girdiğini, uygulama sırasında oluşan kuvvetleri ve hedeflenen deri katmanlarına ulaşıp ulaşmadığını değerlendirmek amacıyla geliştirildiği bildirildi.
Yerli jelatinle üretim ve uzun vadeli hedef
Mikroiğnelerde kullanılan jelatinin Türkiye’de faaliyet gösteren bir üreticiden temin edildiğini belirten Üstündağ, yerli ürünün uluslararası tedarikçinin referans ürünüyle karşılaştırıldığını ve benzer sonuçlar alındığını söyledi. Çalışmaların bu sonuçların ardından yerli jelatinle sürdürüldüğünü kaydetti.
Üstündağ, yaklaşımın uzun vadeli hedeflerinden birinin tümör cerrahi olarak çıkarıldıktan sonra bölgede kalabilecek kanser hücrelerine karşı lokal ve tamamlayıcı bir tedavi seçeneği geliştirmek olduğunu ifade etti. Bu potansiyelin değerlendirilebilmesi için klinik öncesi ve klinik çalışmaların tamamlanması gerektiğini vurguladı.
Akademik araştırmaların ürüne dönüşmesinde kamu desteğinin yanı sıra sanayi işbirliğinin de güçlendirilmesi gerektiğini belirten Üstündağ, sağlık teknolojilerinde dışa bağımlılığın azaltılmasının önemine dikkat çekti.
