HÜTBAT Bülten - Tıbbın Geleceği

İÇİNDEKİLER

Editörlerden

Alzheimer Tanısında Yapay Zekâ

Patojen Tahlilinde Yapay Zekanın Kullanımı

Terapötik Kavrayıcılar, Mikro İğneler ve Nanoveziküllerle Geleceğin İlaçları

Röportaj: Robotik Cerrahi ve Cerrahinin Geleceği

Makineler: Zihnimizi Seyrettiğimiz Aynalar

3D Printing ve Yapay Organlar

CRISPR: Şimdi ve Gelecek

Aşı Karşıtlığı: Gelecekte Bizi Neler Bekliyor?

Solid Tümörlerin İmmünoterapisinde “CAR Makrofajlar”

Sanal Gerçeklik Simülasyonu, Eğitimde Tahtı Devralmaya mı Geliyor?

Kanser Tedavisinde Yenilikçi Yaklaşımlar

Kamyon Büyüklüğünden Sırt Çantasına: Nörogörüntülemenin Geldiği Son Nokta

CRISPR Gen Terapisi Farelerdeki Ağrıyı Uzun Süre Dindirdi

Sinir Rejenerasyonu Teknolojilerinde Potansiyel Yeni Bir Rota

e-doktor

3B Kültür Teknolojisi: Orgonaoidler

Nanoteknolojinin Tıpta Kullanımı

Bir Kas Gibi Kasılıp Akciğer Gibi Nefes Alabilir: Organ Çipleri

Hücrenin Fotoğrafını Çekmek: DNA Mikroskobu

Genetik Gelişmeler ve Etik

DNA Origami

Film Önerileri

3

4

5

6

8

14

16

18

20

22

23

25

27

28

30

31

32

33

34

36

38

39

40

Bültenimizdeki

tüm yazıların

kaynakçasına

bu karekod ile

erişebilirsiniz

EDİTÖRLER

Zeynep Gülhan Teke

Ece Özdemir

Doğukan Onarok

Beyda Berberoğulları

Meriç Sena Canözler

Ceyda Nur Boz

Hasan Hüseyin Çelik

TASARIM

Elif Dilan Gündüz

Kerem Korkmaz

editörlerden

aslfat yol, beni evime götür..

z.

geçirdiğimiz şu zor günlerde hepinize sağlık

ve mutluluk diliyorum. en kısa zamanda normale

dönmemiz dileğiyle, sağlıcakla kalın.

h.

tıbbın geleceği biz hekim adaylarını

ilgilendiriyor ama bu aralar çoğumuzun

geleceği hakkında kafasının

karışık olduğu başka bir kavram

gündemimizde: nft. belki biz de ileride

5000 hütbat bülten’i birleştirip

bir nft hâline getiririz, kim bilir..

5000 bülten sonra da görüşmek

üzere (umarım yüz yüze :))

e.

doğa temelli vermez, ödünç verir her zaman:

eli açık olana borç verir içtenlikle.

böyle yanlış kullanmak olur mu, güzel pinti,

miras bırakman için sana bırakılanı?

c.

3

bir sır daha var, çözdüklerimizden başka

bir ışık daha var, bu ışıklardan başka

hiçbir yaptığınla yetinme, geç öteye!

bir şey daha var, bütün yaptıklarından başka

pandemi döneminde maske, mesafe ve hijyen kurallarına

dikkat edelim :) ve içerisinde bulunduğumuz dijital tıp çağında,

algılarımızın yeterliliğini artıracak güvenli teknolojileri

kullanarak tıbbın geleceğindeki yerimizi alalım.

d.

ö.h.

m.

ne demiş the blues brothers:

“back to that same old place

sweet home hütf”

b.

Alzheimer

Tanısında Yapay Zekâ

Deniz Kapucu

Demansın en sık görülen türü olan Alzheimer, beraberinde

nöropsikiyatrik belirtileri de getiren nörodejeneratif

bir hastalıktır. İlk kez 1906 yılında Alman nöropatolog

Alois Alzheimer tarafından bilim dünyasına

sunulan hastalık, zaman içerisinde hastaya telafi

edilemez hasarlar verir. Hastalık riskinin yaşlanmayla

arttığı ve 65 yaş üzerinde görülme sıklığının her beş

yıl için iki katına çıktığı bilinmektedir. 65 yaş üstü her

10 kişiden birinde, 85 yaş üstü her iki kişiden birinde

görülür.

Alzheimer tanısı, serebrospinal

sıvıda amiloid beta

anomalitesi aranarak

yapılabilir. Bu invazif

işlem hasta için bazı

sağlık riskleri doğurabilmektedir.

PET ve MRI gibi

görüntüleme

teknikleri invazif

olmayan tanı

yöntemlerine

örnek gösterilebilir

ama bu yöntemlerde

de yüksek

maliyet bir sorun

teşkil edecektir.

Retina, Alzheimer biyomarkerları

için iyi bir alternatif

oluşturmaktadır. Son çalışmalar

retinal fundus fotoğraflarının erken

dönem nörodejeneratif hastalıklarla

ilişkili olduğunu gösteriyor. Presemptomatik

Alzheimer farelerin retinalarında amiloid beta plak birikimi

beyindeki birikimden iki buçuk ay önce gözlemlenmiştir.

Yine retina damarlarındaki anormal daralmalar

da Alzheimer hastalığıyla ilişkilendirilmektedir.

Bu açıdan bakıldığında retinal görüntüleme Alzheimer

tanısı için kullanışlı bir alternatif olmaktadır. Buna

karşın nöral retina tabakasının segmentlere ayrılması

ve ölçülmesi gibi çok hassas işlemler insanların hata

oranının yüksek olduğu işlemlerdir. Ayrıca incelenen

özelliklerin tanı için belli standartlara oturtulması da

bir sorun oluşturmaktadır. Bu noktada yapay zekanın

yardımı işleri kolaylaştırmaktadır.

“UK Biobank” adlı İngiltere kökenli açık biyomedikal

veri tabanından alınan verilerle oluşturulan yapay

zeka bu noktada devreye girmektedir.

Araştırmacılar yapay zekayı

uygun kalitede retinal fundus

görüntülerini seçmek için

kullandılar. Yapay zeka,

farklı kalitelerdeki

87.567 sol fundus ve

88.264 sağ fundus

görüntülemeleri

üzerinden seçim

yapabilecek hale

geldi. Makine

öğrenmesinin

kullanıldığı yapay

zeka, farklı

veri tabanlarına

da uyum

sağladı. Makine

öğrenmesine dayalı

bu teknik, tüm

pikselleri dikkate alarak

son kararı verme

yeteneğine sahiptir. Bu

yetenek, insan faktörünün

etkisiyle oluşacak hataları minimuma

indirmektedir. Ayrıca farklı veri

tabanlarıyla uyum sağlaması yönünden

baktığımızda istatistiki bilgileri elde

etmemizi kolaylaştırmaktadır.

4

PATOJEN TAHLİLİNDE

YAPAY ZEKANIN

KULLANIMI

Harun Çeçen

Covid-19 da dâhil olmak üzere pek

çok solunum yolu enfeksiyonlarının

benzer semptomları olması

sebebiyle doğru teşhisi koymak

çok zordur ve teşhis için gerekli

testleri uygulamakta gecikmeler

yaşanabilir. Fakat Covid-19 pandemisi

sebebiyle bir kez daha anladık

ki klinik açıdan, semptomların

görülmesinden sonraki ilk 24-48

saat içinde doğru tedaviyi sağlamak

çok önemlidir.

Bilim insanları bu gecikme sorununu

ortadan kaldırmak ve teşhis

süresini kısaltmak için yalnızca

hasta demografik parametrelerine

dayalı olarak enfeksiyonun nedenini

uzaktan ve anında tahmin edebilen

yapay zekâ tabanlı bir sistem

geliştirdi. Sistem epidemiyolojiye

ve konuma bağlı teşhise dayanıyor;

ayrıca bilgileri birleşik bir viroloji,

epidemiyoloji ve demografik

arama motoruyla besliyor. Günlük

olarak coğrafi ısı haritaları şeklinde

sunulan bilgileri toplayan sistem,

her bir patojen için mevcut

enfeksiyon durumunu sokak düzeyine

kadar gösteriyor.

Geliştirilen sistem, kliniği veya

hastaneyi ziyaret etmeden anında

ve uzaktan tanı sağlamak için

hastanın yaşı, cinsiyeti, adresi gibi

çok az girdiyi dikkate alıyor. Daha

da önemlisi, yapay zekâ teknolojisi

laboratuvar testlerinden elde edilen

gerçek verilere dayanıyor ve bu

nedenle farklı klinik iş akışlarında

uygulanabiliyor.

Bu teknoloji, İsrail Kudüs’teki Hadassah

Tıp Merkezinde on binlerce

hasta üzerinde klinik olarak

denendi. Bordetella pertussis, Haemophilus

influenzae, Mycoplasma

ve Streptococcus pneumoniae

gibi neredeyse tüm yaygın solunum

yolu patojenlerinin tespitini

sağladı. Üstelik bu teknoloji SARS-

CoV-2, adenovirüs, insan metapnömovirüs,

grip ve solunum sinsitiyal

virüsü gibi solunum hastalıklarına

neden olabilecek virüsleri de tespit

edebiliyor.

Yapay zekâ yoluyla yapılan bu testler

umut verici bir doğruluk oranına

sahip. Bulaşıcı patojenlerin belirlenmesinde

%97 ve solunum yolu

enfeksiyonlarının gerçek sebeplerinin

belirlenmesinde %70’lik bir

doğruluk sağlanmış. Covid-19 için

ise bu oran %80’e çıkmış bulunmakta.

Bu veriler bize gelecekte

bulaşıcı hastalık kontrolünün nasıl

sağlanacağı hakkında ipucu veriyor.

Kim bilir belki de bundan yıllar

sonra Covid-19’a benzer bir virüs

baş gösterirse, küresel bir pandemiye

dönüşmeden yapay zekâ sayesinde

kontrol altına alabileceğiz.

5

Beyda Berberoğulları

Terapötik Kavrayıcılar, Mikro

İğneler ve Nanoveziküllerle

Geleceğin İlaçları

Geçmişten günümüze “iyileşme” kavramını

incelediğimizde değişmeyen üç

ana evre görürüz: uzmana başvurma,

tanı koyma ve tedavi. Biz geleceğin

hekimleri, klinikte aktif rol alırız. Ancak

tedavinin ilerleyişi, hastanın ilaçlarını

doğru kullanıp kullanmaması gibi takip

edilmesi zor olan faktörlere de bağlıdır.

Gelin sizlerle bu yazıda geleceğin tıbbına

adapte olan farklı ilaç verme sistemlerini

mercek altına alalım.

Etrafımıza baktığımızda teknolojinin

doğadan ilham aldığı sayısız örnek

görürüz. Geçtiğimiz yılın ekim ayında

Science Advances’te yayımlanan

bir makale bu uzun listeye bir yenisini

daha ekledi. Kancalı kurtlardan ilham

alarak tasarlanan yeni ilaç verme sistemiyle

ilaç içmeyi unutmak tarih olacak.

Gastrointestinal yolla ilaç iletimi emilim

açısından birtakım sorunlara sebep

olur. Gastrointestinal sistem kaslarının

sürekli kasılıp gevşemesi, uzun sürede

emilmesi planlanan ilaçların bağırsaklarda

kalacağı süreyi kısaltmaktadır.

Bu koşullar elbette ki tedavi sürecini

etkilemektedir. Doğada bu soruna çözüm

bulan organizmalardan Ancylostoma

duodenale gibi kancalı kurtlar bağırsakta

iki yıldan uzun süre kalabilir.

Araştırmacılar çözüm olarak bağırsak

mukozasına kendiliğinden bağlanabilen,

istenilen zamanda istenilen dozda

ilacı etrafına yayabilen, terapötik kavrayıcı

ya da kısaca “theragripper”

adı verilen yıldız şekilli mikro

cihazlar tasarladı. Ağızdan ya

da lavmanla alınabilen bu mikro

cihazlar, sıcaklık gibi belirli

bir tetikleyici faktörle tetiklendiğinde

aktifleşiyor ve pençeleri

aracılığıyla mukozaya tutunuyor.

İçerisinde bulunan ilacı tutunduğu

bölgenin etrafına yayarak

amacına ulaşıyor. Bu teknik sayesinde

tek seferde yüksek doz

yerine sürekli ama düşük dozda

ilaç alımı gerçekleşiyor. Makalenin

yazarlarından Prof. David

Gracias’a göre bu durum tam

da nikotin bantlarının kullanımına

benziyor: “Nikotin bantlarını

buna örnek verebiliriz. İnsanlar

A: A. Duodenale’nin

taramalı

elektron mikroskobu

altında

görüntüsü

B: Theragripper’ın

taramalı

elektron mikroskobu

altında

görüntüsü.

C ve D: Theragripper’ların

bağırsak

mukozasında

konumlanması.

bantları sadece takıyor ve günün

geri kalan kısmında akıllarına bir

daha hiç gelmiyor.”

Bu yılın başında yayımlanan bir

başka makaledeyse araştırmacıların

odağı mikro iğneler üzerinde.

Diabetes mellitus, büyüme

hormonu yetersizliği ya da çeşitli

enzim eksiklikleri nükleik asit

ya da protein formunda ilaçlarla

tedavi edilmektedir. Maalesef bu

ilaçlar ağız yoluyla alındığında

gastrointestinal yolda yıkılabilir

ya da düşük oranda emilebilir.

Bu sebeple enjeksiyon bu ilaçlar

için tercih edilen bir yöntemdir.

Tahmin edersiniz ki bu durum

özellikle çocuklar ve yaşlılar için

6

“Aklımdaysa hep şu soru var: Dr. Emmett Brown da

bizi görecek mi?”

daha zordur. Tüm bu koşullar alternatif

ilaç verme sistemlerine olan

ihtiyacı artırmaktadır. Mikro iğneler

daha önceden transdermal ilaç

verme sistemlerinde kullanılmıştı.

Bu çalışmadaysa mikro iğneler

daha hızlı ilaç iletimi amacıyla bukkal

bölgeye uygulandı. Bukkal bölge

kıvrımlı yapısı ve nemli yüzeyine

rağmen ulaşılabilirliği, stratum corneum

tabakasının olmayışı ve yüksek

iyileşme hızıyla mikro iğnelerin

uygulanması için cazip alanlardan

biri. Ayrıca nötral pH ve sindirim

enzimlerinin kıyasla daha az olması

sağladığı diğer avantajlardan sa-

yılabilir. Kısaca mikro iğne bantları,

özellikle çocuk hastalar için acısız,

hızlı ve sistematik ilaç iletiminde

önemli rol oynamaktadır.

Peki alternatif ilaç verme yöntemleri

COVID-19 için kullanılabilir mi?

Geçtiğimiz yıl kasım ayında Communications

Biology’de yayımlanan

bir çalışma COVID-19 dâhil birçok

bulaşıcı hastalığın tedavisi için

gelecek vadediyor. Araştırmacılar

resolvin D1 (antienflamatuvar) ve

seftazidimi (antibiyotik) insan nötrofil

membranından üretilen nanoveziküller

içerisine paketleyerek

Pseudomonas Aeruginosa sebepli

akciğer iltihabı tedavisinde kullandılar.

Nötrofil membranını kullanarak

nanoveziküllerin enflamasyonu

kovalayabilmesini, insan hücrelerini

kullanarak da olası bir ret cevabını

engellemeyi amaçladılar. Bu

yaklaşım sayesinde enflamasyon

ve bakteriyel büyüme, farelerin akciğerlerinde

önemli ölçüde azaldı.

Sürekli bahsedilen “geleceğin tıbbı”

kavramının içindeyiz artık. Geleceği

bizzat şekillendiriyoruz, adım

adım. Aklımdaysa hep şu soru var:

Dr. Emmett Brown da bizi görecek

mi?

>>

Mikro iğne bantlarının konumlanması

ve uygulanması

<<

Kullanılan maddenin bukkal

bölge mukozasında yayılımı

ve kılcal damar çevresinde

emilimi

7

Dr. Öğr. Üyesi Ahmet Güdeloğlu ile Röportaj

ROBOTIK

CERRAHI

VE CERRAHİNİN

GELECEĞİ

Seren Mordağ & Doğukan Onarok

8

Her şeyin büyük bir hızla makineleşmeye devam ettiği çağımızda, robotlar

da artık yalnızca birer bilim kurgu figüranı değil. Yaşadığımız dünya Asimov’un

yarattığı geleceğe doğru evrilirken metal dostlarımız restoranlarda siparişlerimizi

alıyor, yaşlı bireylerin bakımıyla ilgileniyor ve fabrikalarda çalışıyor. Eh, herkes

bir şekilde robotlardan yarar sağlarken tıp camiası da armut toplamadı tabii.

Robotları aldık, ameliyathaneye soktuk. Peki orada ne yapıyorlar? Ya da cerrahların

soyunu kurutacaklar mı? Biz sorduk; değerli hocamız, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi

Üroloji ABD öğretim üyesi Ahmet Güdeloğlu cevapladı.

9

Merhaba hocam, öncelikle biraz

kendinizden bahseder misiniz?

1982 Samsun doğumluyum. Tıp

fakültesini 2005 yılında Samsun’da

bitirdim. Aynı yıl Hacettepe’de üroloji

asistanlığına başladım. 2011

yılında asistanlığım bittikten sonra

Amerika’da iki buçuk yıl robotik

mikrocerrahi eğitimi aldım. Sonra

Türkiye’ye döndüm ve üç yıl kadar

bir özel hastanede çalıştım. Son

olarak Hacettepe’ye, yuvaya döndüm.

2017’den bu yana Hacettepe’de

öğretim üyesi olarak çalışmaktayım.

Neden üroloji alanında uzmanlık

yapmayı tercih ettiniz?

Ben Samsun tıp fakültesinde öğrenciyken

şu anda Hacettepe Üroloji

ABD’de öğretim görevlisi olan

hocamız Prof. Dr. Cenk Yücel Bilen

de Samsun Ondokuz Mayıs Tıp Fakültesi’nde

derslerimize giriyordu.

Ben de hocamızın 45 dakikalık tek

bir dersine katılmış ve kendisinden

çok etkilenmiştim. Hayatımın

kararını vermeme vesile oldu, iyi

ki de o derse katılmışım. Bugünkü

aklım olsa yine üroloji yazardım.

İnsanlar doğru zamanda doğru

yerde bulunduklarında hayatları

değişebiliyor.

Robotik cerrahi nedir? İlk olarak

ne zaman ve nasıl kullanılmaya

başlanmıştır?

Robotik cerrahi aslında laparoskopik

cerrahinin bir ileri aşamasıdır.

Laparoskopik aletlerin bir robot

yardımıyla kontrol edildiği cerrahi

türüdür. 1999 yılında ilk robotik

ameliyat yapıldı, daha sonra da bu

robotik platformların farklı farklı

versiyonları çıktı. Başlangıçta

daha çok Amerikan Savunma Bakanlığının

desteklediği bir projeydi.

Her şey; Afrika’da yaralanan bir

askeri, cerrah Afrika’ya gitmeden

ameliyat edebilir mi sorusuna cevap

arayışıyla başladı.

Siz robotik cerrahiyle ilgilenmeye

neden ve nasıl başladınız?

Tamamen bir tesadüf. Ben 2007

yılında asistanlığımın 2. yılına

başlarken Fransa’da o zamanlar

laparoskopik cerrahi alanında çok

meşhur olan Lauren Salomon’un

kliniğinde bir aylık gözlemcilik (observership)

ayarlamıştım. Programı

ayarlarken bu kliniğin dünyanın

ilk robotik prostatektomi yapan

klinik olduğunu bilmiyordum. Gittiğimde

hocanın ayağının kırıldığını

öğrendim, o yüzden kendisiyle tanışamadım

ama beni ameliyathanelerinde

gözlemci olarak ağırladılar.

Robotik cerrahiyle de ilk kez

orada tanıştım, robotik cerrahinin

ileride popüler olacağını daha o

zamanlardan anlamıştım. O dönem

ülkemizde hiç robot yoktu,

ben Türkiye’de ancak 10 yıl sonra

robot kullanmaya başlayabildim.

Florida Üniversitesindeki robotik

mikrocerrahi eğitiminizden bahsedebilir

misiniz?

O da aslında biraz tesadüf oldu.

Rahmetli hocamız Doç. Dr. Kubilay

İnci bir kongre düzenlemişti.

Organizasyon gereği o kongreye

gelen davetli konuşmacılara Ankara’yı

gezdirmemiz gerekiyordu.

Florida’daki hocamla da böylece

tanıştım. Asistanlığımın 2. yılının

sonunda Florida’da bir aylık yaz

stajı ayarladım. Staj sonunda da

Türkiye’deki asistanlığım bittiğinde

tekrar gelmek üzere hocamla

anlaştık. Asistanlığım bittikten

sonra iki buçuk yıl kadar Florida’da

robotik cerrahi eğitimi aldım.

Açık cerrahi, robotik cerrahi ve laparoskopi

kullanılan ameliyatların

farkları nelerdir? Hangi durumlarda

robotik cerrahi kullanımını tercih

ediyorsunuz?

10

“

Bu alanda çalışmalarıyla

ünlü Patrick Walsh

hocamızın söylediği

ve eski anabilim dalı

başkanımız Haluk Özen’in

de sık sık kullandığı bir laf

vardır: “Allah bu prostatı

çıkartılsın diye yaratsaydı

o kadar zor bir yere

koymazdı.”

Öncelikle açık cerrahi ve laparoskopiyi

karşılaştıralım. Üroloji açısından

konuşacak olursak açık

cerrahiyi çok büyük ve yapışık kitlelerde

tercih ediyoruz. Laparoskopik

cerrahiyi böbrek tümörleri

gibi daha küçük tümörlerde uyguluyoruz.

Laparoskopik ve robotik

cerrahi arasındaki ayrımda da

ameliyatın türü belirleyici oluyor.

Özellikle rekonstrüktif ameliyatlar

yapıyorsak yani bir yeri bozup yeniden

yapıyorsak robotun artikülasyon

faaliyetinden faydalanmak

amacıyla robotik cerrahiyi tercih

ediyoruz. Ancak sadece eksizyon

yani çıkartma ameliyatı yapıyorsanız,

laparoskopik cerrahiyi tercih

edebilirsiniz. Tabi bu yalnızca bizim

tercihimize bağlı değil. Robotik

cerrahi kullanılan ameliyatlarda

ek bir ödeme alınması gerekiyor.

Hastanın robotik cerrahi için ek

ödeme yapabilme durumuna göre

seçimi hastaya bırakıyoruz.

Ürolojide hangi ameliyatlarda

robotik cerrahiyi daha çok kullanıyorsunuz?

Robotik cerrahi kullanılamayan

ameliyatlar nelerdir,

robotik cerrahinin kullanılmadığı

ameliyatlarda kullanılamama sebebi

nedir?

Ürolojide robotik cerrahiyi daha

çok prostat ameliyatlarında kullanıyoruz.

Lokalize prostat kanseri

için yaptığımız radikal prostatektomi

ameliyatı prostatın anatomisinin

daha iyi tanımlanması ile

gerçekleştirilebilir hale geliyor. Bu

alanda çalışmalarıyla ünlü Patrick

Walsh hocamızın söylediği ve eski

anabilim dalı başkanımız Haluk

Özen’in de sık sık kullandığı bir laf

vardır “Allah bu prostatı çıkartılsın

diye yaratsaydı o kadar zor bir yere

koymazdı.” Ama artık robot bize o

kadar zor bir yerden prostatı kolay

bir şekilde çıkarabilme imkânı veriyor

ve ürolojide bu ameliyatlarda

robotu çok sık kullanıyoruz. Bunun

yanı sıra parsiyel lokalize böbrek

tümörlerinde ve parsiyel nefrektomide

de kullanıyoruz. Kliniğimizde

yaklaşık 3-4 aydır donör nefrektomilerini

robot yardımıyla yapıyoruz.

Yine kliniğimizde uzun süredir

planladığımız ancak ekipman

eksikliği nedeniyle yapamadığımız

robotik transplantasyon ameliyatını

3-4 ay içinde yapabilecek hâle

geleceğiz.

Robotik cerrahinin diğer ameliyatlara

(açık cerrahi ve laparoskopiye)

göre hasta ve cerrah için

avantajları ve varsa dezavantajları

nelerdir?

Açık cerrahi ile karşılaştırıldığında

robotik cerrahi ve laparoskopi

birbirine benzer avantajlara sahip.

Hastaya daha az ağrı, daha az kesi

ve cerraha daha kolay iş gücü sağlıyorlar.

Laparoskopi ile robotik

cerrahi karşılaştırıldığında özellikle

robotik cerrahinin bize sağladığı

3 boyutlu görüntü ve ekipmanlardaki

rotasyon kabiliyeti öne

çıkıyor, bu sayede dikiş ve düğüm

atabilmemiz çok kolaylaşıyor. Robotik

cerrahide kullanılan görüntüleme

yöntemleri sayesinde kan

dolaşımı ve damar yapısı gözlemlenebiliyor.

Robotik cerrahinin en

önemli dezavantajı taktil feedback

olmaması, tabii bir de maliyeti var.

Cerrahlar, robotik cerrahi kullanımına

alışmada zorluk yaşıyorlar

mı?

İçerideki 3 boyutlu görüntü, cerrahi

konsolda çok net ve güzel sunuluyor.

Robotik cerrahide kullanılan

kollar birbirine çok kuvvet uyguluyor,

özellikle öğrenme eğrisinin

başlarında kolları kontrol etmek

güç oluyor bu yüzden kollar gö-

11

rüntü alanınızın dışına çıkabiliyor

ve farklı organları zedeleyebiliyor.

Alışma süreci gözetmen denetiminde

geçiriliyor ve mentorunuz

sizi hatalı olduğunuz kısımlarda

uyarıyor.

Robotik cerrahi kullanımı için ne

kadar süre eğitim almak gerekiyor

ve nasıl bir eğitimden geçiliyor?

Yurt içinde robotik cerrahi

eğitimi ile ilgili imkanlar var mı?

Ülkemizde resmi bir robotik cerrahi

sertifikasyon programı yok.

Cerrah olarak robotik cerrahiyi kullanabileceğiniz

eğitimi bir şekilde

edinmişseniz ekstra dokümana

ihtiyacınız yok; ancak mevcut robotik

platformun uyguladığı, online

eğitimler sonrasında bir günlük

hayvan eğitimini içeren temel bir

program var. Temel eğitim programını

başarıyla tamamladıktan

sonra bir sertifika veriliyor ancak

bahsettiğim gibi bu sertifikanın

resmi olarak hiçbir geçerliliği bulunmamakta.

Dolayısıyla bu alan

gelişmelere ve düzenlemelere açık

gözüküyor. Kısacası şu anki durumda

cerrahi diploması olan herkes

robotik cerrahi yapabiliyor.

Robotik cerrahi günümüzde dünyada

sıklıkla kullanılıyor. Peki

Türkiye gerek ameliyatlarda kullanılma

sıklığı gerek teknolojik

açıdan dünyaya kıyasla ne durumda?

Dünyada yaklaşık 6000 robotik

cerrahi platformu var. Bunların 38

tanesi Türkiye’de bulunuyor. Bugüne

kadar dünyada 8.5 milyona

yakın robotik cerrahi ameliyatı yapılmış.

Ülkemizde Hacettepe hastanesinden

örnek verecek olursak

artık prostatektomi ameliyatlarının

yaklaşık yarısı robotik cerrahi

ile yapılmakta. Bu oran Amerika’da

%90’ın üzerinde seyrediyor. Tabii

bu farkın oluşmasında hastaların

ödemesi gereken ek ücretin de

payı var.

Robotik cerrahinin Dünya’da ve

Türkiye’de en çok kullanıldığı

branşlar nelerdir? Neden bu branşlarda

daha sık kullanılıyor?

Genel cerrahi, üroloji ve kadın doğumda

sıklıkla kullanılıyor. Özellikle

son yıllarda obezite ameliyatlarında

kullanılmasına bağlı olarak

genel cerrahide kullanımı epey

arttı. Türkiye’de ve bizim hastanemizde

en çok ürolojide kullanılıyor.

Robotik cerrahi ile cerrahi yeteneğin

tanımı ve değeri değişti mi?

Kesinlikle değişti çünkü robotun

cerrahın kişisel becerisine kattıkları

göz ardı edilemez. Robotik cerrahinin

getirdiği avantajlar sayesinde

açık cerrahi eğitimi ve becerisiyle

ilgili ameliyatları yapmaya cesaret

edemeyen cerrahlar, bu tarz ameliyatları

yapabilir hale geldiler.

Robotik cerrahinin ameliyatlarda

kullanımı hastalar açısından

güvensizlik yaratıyor mu? Direkt

olarak robotik cerrahiyi talep

eden hastalar var mı?

Başlangıçta bazı hastalar “Nasıl

yani bizi robot mu ameliyat edecek?”

şeklinde yaklaşabiliyor ancak

hastaya cerrahın ameliyatı

robotu kullanarak yapacağını söyleyip

daha detaylı bilgi verdiğimizde,

kabul ediyorlar. Bazı hastalar

için de lazer ve robot gibi sihirli kelimeler

vardır. O sihirli kelimelere

kapılan hastalar hiç robotik cerrahi

endikasyonu yokken ısrarla robotik

cerrahiyi talep edebiliyorlar.

Robotik cerrahi alanında yapılan

da Vinci robotunun cerrah tarafından

konsoldan kontrol edilen ve ameliyatı

gerçekleştiren kolları

mühendislik, yazılım ve medikal

çalışmaları bize ne gösteriyor?

Robotik cerrahi alanında bizi neler

bekliyor?

Robotik cerrahi gelişime çok açık

bir alan. İlk kullanılmaya başlanan

birinci jenerasyon robotlarla

şu anki robotlar arasında, eskiden

kullanılan tuşlu telefonlar ve günümüzdeki

akıllı telefonlar kadar

büyük bir fark var. Bunun yanı sıra

tek portlu sistemler kullanılarak

yapılan minimal invazif ameliyatlar

daha da minimal hale getirildi.

Görüntüleme yöntemindeki yenilikler

bizim işimizi kolaylaştırdı.

Önümüzdeki zamanlarda daha

çok kullanılacak olan artırılmış

gerçeklik (augmented reality),

ameliyat yapılacak yeri daha iyi

tanımamızı sağlayacak ve ameliyatın

etkinliğini artıracak. Bu tarz

teknolojilere robotik cerrahi, açık

cerrahiye kıyasla daha kolay adapte

olabilecek.

Yapılacak ya da yapılmış robotik

12

araçlar sayesinde önceden standart

cerrahi malzemelerle ulaşılamayan

ya da inoperable olarak

geçen ameliyatları gerçekleştirmek

mümkün olabilir mi?

Inoparable olarak kabul ettiğimiz

bir ameliyatı robot sayesinde opere

ettiğimizi söyleyemem ancak

açık cerrahi ile çok zor gerçekleştirilecek

ameliyatı robotik cerrahi

ile çok daha kolay gerçekleştirebiliyoruz.

Açık cerrahide ulaşılması

zor alanlara robotik cerrahi sayesinde

rahatlıkla ulaşabiliyoruz.

Dar kesit alanlarında da robotik

cerrahi bize kolaylıklar sağlıyor. İyi

ki robot varmış dediğimiz ameliyatlarımız

oluyor.

Gelecekte tüm cerrahi işlemler

robotik cerrahi kullanımıyla gerçekleştirilebilecek

mi?

Hayır, açık cerrahinin gerekeceği

hastalar mutlaka olacaktır. Ama

robotik cerrahi gelişecektir. Mevcut

robotik platformlara ek yeni

platformlar çıkınca maliyet düşecek.

İleride daha farklı robot markaları

göreceğiz, böylece daha

fazla sayıda ameliyat daha ekonomik

şekilde yapılabilecek. Bundan

çok ileride ilaç sektörü ve görüntüleme

teknolojilerindeki gelişmelerle

cerrahiye olan ihtiyaç azalabilir

ancak açık cerrahi her zaman için

bir alternatif olarak kalacaktır.

Günümüzde uzaktan cerrahi operasyonların

(teleoperasyon) yapılması

mümkün mü? Mümkün

değilse yakın gelecekte yapılması

muhtemel mi?

İlk teleoperasyon 2001 yılında yapıldı.

Paris’teki bir hastayı New

York’taki bir cerrah robotik

cerrahi kullanarak ameliyat

etti. Bu operasyona

Atlantik okyanusunu ilk defa uçakla

geçen pilota hitaben “Lindbergh

Operasyonu” adı verilirken cerrahi

yönteme de “Transatlantik Cerrahi”

adı verildi. Teknolojik olarak

bu ameliyatın yapılabildiği 2001

yılında gösterilse de uygulamadaki

0.1-0.2 milisaniyelik gecikme ve

bazı etik sorunlardan dolayı rutin

olarak uygulanan bir yöntem değil.

Belki robotik platformların sayısının

artmasıyla hocalar kendi

kliniğinde kalıp eğitime yeni başlayanlara

uzaktan mentorluk yapabilirler.

Yani teknik olarak yapıldı, rutinde

kullanılmıyor ama eğitimde

kullanılabilir.

Yapay zekâ uygulamaları ve hibrit

sistemler cerrahinin gelişimine

farklı bir pencere açıyorlar. Gelecekte

yapay zekâ ve robotik cerrahi

birlikte kullanılarak cerrahi

işlemler cerraha bağlı olmadan

gerçekleştirilebilir mi?

Hayır, bence gerçekleştirilemez.

Anatomik varyasyonların bu kadar

çok olduğu ve hastalığın kişiden

kişiye farklı seyrettiği durumlarda

yapay zekâ tek başına karar verip

ameliyatı yapamaz; böyle bir durum

söz konusu olsa bile illaki bir

cerrahın gözetmenliğine ve kontrolüne

ihtiyaç olacak, cerraha olan

bağımlılık daima kalacaktır. Ancak

gelecekte robotun yapabileceği

bazı rutin işlemler olabilir. Mesela

damar anastomozu yapacaksınız,

damarın iki ucunu bir araya getirdikten

ve optimum koşulları sağladıktan

sonra robot operasyonu

gerçekleştirebilir.

Son olarak, robotik cerrahiyle ilgilenen

ya da cerrahi düşünen

öğrencilere bu alanda kendilerini

geliştirmeleri için ne önerirsiniz?

Öncelikle cerrahi bir branş seçmelerini

sonrasında da robotik

cerrahinin daha sık kullanıldığı genel

cerrahi, kadın doğum, üroloji,

kulak burun boğaz gibi branşları

tercih etmelerini öneririm. Asistanlık

eğitiminden sonra ülkemizde

ya da yurtdışında ilgili branşta

yüksek teknoloji robotik cerrahi

yapan bir merkezde belirli bir süre

geçirerek deneyim kazanmalarını,

özellikle yapabilirlerse yurt dışında

staj, eğitim ayarlayıp yurt dışı

tecrübesi edinmelerini kesinlikle

tavsiye ederim. Amerika’da çalışmayı

düşünüyorlarsa da mezun

olduktan hemen sonra bilgileri tazeyken

USMLE sınavına girmelerini

tavsiye ediyorum.

Bize zaman ayırdığınız ve sorularımızı

cevapladığınız için teşekkür

ederiz hocam.

Ben teşekkür ederim.

13

Makineler:

Zihnimizi Seyrettiğimiz Aynalar

Şevval Tiryaki

Beyin-bilgisayar/makine arayüzleri (BCI/BMI) bir gün

bilinç hakkındaki sorularımıza cevap sunabileceğini

umduğumuz ve uzun süredir bilim kurgu eserlerinde

kendine yer bulan bir teknoloji. Günümüzde özellikle

motor ve duyu fonksiyon bozukluklarında kullanımının

araştırıldığını ve motor bozukluklarda kullanımının

pratiğe yansıyan başarılı sonuçları olduğunu görmekteyiz.

Şimdiye

kadar BMI, düşünce

gücüyle biyonik

bir uzvun hareket

“İmplante edilebilir bir beyin makine

arayüzü geliştirilmesini hedefleyen şirket,

Link adı verilecek bu cihazın cerrahlar

tarafından kolayca beyine yerleştirilmesini

sağlayan bir cerrahi robot

da geliştirmeyi amaçlıyor. Böylece damarlara

zarar verilmeden beyine yerleştirilecek

cihaz şimdiye kadar tasarlananlardan

farklı olarak dış ortamla

kablosuz bir bağ kurabilecek ve 1024

elektrot üzerinden veri toplayacak.”

ettirilmesi konusunda

oldukça ilerlemiş

durumda:

Motor fonksiyonu

düzelten bir BMI,

kullanıcının amaçladığı

hareketi nöral

aktivitesinden

tahmin etmek için

‘dekoder’ denen

bir matematiksel

algoritma ile çalışıyor.

Bu yöntemle

çözümlenen hareket

ise protez cihaza

aktarılıyor ve

kullanıcıya hareketi

ayarlaması için

geri bildirim sağlanmış

oluyor. Böylece BMI, beynin nöral aktiviteyi

değiştirerek hareketi düzenlediği ve karar verici konumunda

olduğu kapalı döngü bir sistem oluşturuyor.

2016’da Minnesota Üniversitesinde ilk kez non-invazif

bir BMI ile 3 boyutlu düzlemde hareket ettirilebilen

bir biyonik kol geliştirildi. Bu geliştirilen kolun kendinden

önce yapılanlardan farkı; beyne yerleştirilen bir

implant ile değil, giyilebilir bir 64 elektrotlu EEG başlığıyla

hareket ettirilebiliyor olmasıydı. Bu gelişme, klinikte

BMI kullanımı için oldukça umut vericiydi fakat

64 elektrot ile toplanan verinin basit hareketler dışındaki

motor becerilerin gerçekleştirilmesi konusunda

yetersiz kalması gibi bazı problemler de içeriyordu.

BMI kullanım alanlarından

bir diğerinin

gelecekte

nöropsikiyatrik

hastalıklar olabileceği

düşünülüyor.

Nöropsikiyatrik

hastalıklarda

semptomlar, hastalar

arasında ve

hatta aynı hastada

farklı zamanlarda

oldukça değişkenlik

gösterebildiği

için kapalı döngü

bir sistemin “mood”

düzenlemede uygun

olabileceği öne

sürülmekte. Nöral

aktivite ile kodlanacak

semptomlara

göre değişen bir

stimülasyon mekanizması, bu hastalıkların zamana

ve kişiye göre farklılaşan doğasını tedavi etmede etkili

olabilir. Henüz bu alandaki çalışmalar çok yeni olsa

da epilepsi ve Parkinson hastalıklarında arayüzlerin

başarılı kullanım örnekleri, psikiyatrik hastalıklar için

de benzeri başarılabilir diye düşündürüyor. Beyin makine

arayüzlerinin ayrıca sürücülerde uyuyakalmayı

14

tespit etme ve uykusuzluk kaynaklı kazaların önüne

geçme gibi farklı amaçlarla kullanımı da araştırılıyor.

Neuralink ise son zamanlarda adını sıkça duyduğumuz,

Elon Musk ve 8 bilim insanı eşliğinde kurulmuş

bir girişim. İmplante edilebilir bir beyin makine arayüzü

geliştirilmesini hedefleyen şirket, Link adı verilecek

bu cihazın cerrahlar tarafından kolayca beyine

yerleştirilmesini sağlayan bir cerrahi robot da geliştirmeyi

amaçlıyor. Böylece damarlara zarar verilmeden

beyine yerleştirilecek cihaz şimdiye kadar tasarlananlardan

farklı olarak dış ortamla kablosuz bir bağ kurabilecek

ve 1024 elektrot üzerinden veri toplayacak.

Elektrotların topladığı sinyaller ise yine bu implantta

bulunan bir işlemci tarafından amplifiye edilecek ve

gerçek zamanlı olarak gürültülerden arındırılacak. Tanıtımında

domuzlar üzerinden implantın verileri nasıl

topladığı gösterilmişti. Neuralink şirketi, bu implantla

öncelikle felçli insanlara fayda sağlamayı amaçlamış

olsa da şirketin görme sorunları gibi duyu problemlerini

çözme, insan beyninin yapay zekayla karşılıklı

iletişimini sağlama ve hatta yapay zeka tarafından

beyin fonksiyonlarının geliştirilmesi gibi şimdilik biraz

daha uzak görünen başka hedefleri de bulunuyor.

Beyin ve makine iletişiminin başka bir uç boyutu

ise bilincimizin tamamen bilgisayar ortamına aktarılması

hayali. Bunun üzerine de çalışan 2045 Initiative

gibi bazı girişimlerin olduğunu bilmekteyiz.

15

3D PRINTING VE

YAPAY ORGANLAR

Zeynep İşçi

Tıbbın gelişiminde teknoloji şüphesiz büyük bir role sahip. Robotik cerrahiden gelişmiş protezlere, görüntüleme

tekniklerinden tıbbi cihazlara hemen her alanda yardımımıza yetişen teknoloji, son zamanlarda

da 3D yazıcılar aracılığıyla organ yetmezliğine bir umut niteliğinde karşımıza çıkıyor. Her geçen gün bu

alandaki çalışmalar artarken bu yöntemle üretilebilecek organların listesi uzamaya devam ediyor. Peki,

nasıl işliyor bu 3D yazıcılarla yapay organlar üretimi ve gelecekte bu alanda bizi neler bekliyor?

3D yazıcılar, kök hücrelerden oluşan biyolojik

mürekkeplerle 3 boyutlu hücresel yapıları

oluşturabilen yazıcılardır. Temelde 3 farklı

yöntemle yapay organlar üretilebilmektedir.

Her yöntemin kendince avantajları ve dezavantajları

olduğu için elde edilmek istenen

organa göre en doğru yöntemin seçilmiş olması

gerekir.

‘‘Hastanın kendi kök hücrelerinden

veya canlı dokusundan elde edilerek

üretilen organlarla organ reddi problemi

de ortadan kalkacak.’’

İlk yöntemde; plastik polimerlerle beraber fazlasıyla

viskoz olan hidrojel, mürekkep olarak

kullanılır ve katı formda bir ürün elde edilir.

Hidrojelin içinde hücrelerin olup olmamasına

bağlı olarak iki çeşidi vardır. Bu yöntemle 3

boyutlu yapının sertliği kolaylıkla sağlanabilir

fakat bu sertlik morfolojik olarak kompleks

organların oluşmasında bir engeldir.

İkinci yöntemde ise yapılar mikro parçalar

olarak üretilir ve sonrasında hidrojelle bir araya

getirilir. Böylece yüksek miktarda hücreler

üretilebilir ve imalat süreci kolaylaşabilir ancak

3 boyutlu yapının oluşturulması fazladan

emek ister ve kapiller düzeyde damar yapılarının

oluşmasındaki eksiklikler morfolojik yapıyı

olumsuz etkiler.

Hastanın kendi hücrelerinden 3D yazıcıyla

üretilmiş bir kulak

16

Üçüncü ve son yöntemde ise faz değişimli hidrojelle organlar üretilir.

Bu teknikte çeşitli hücreler sıvı formda üretilerek yazdırılır ve hidrojelin

içine gömülür ve katman katman 3 boyutlu yapı dokunur. Damarlar gibi

çeşitli yapılar gerçeğe daha yakın bir şekilde üretilebilirken 3 boyutlu yapının

sağlanması diğer yöntemlere göre daha zorlu bir süreç haline gelir.

Şu ana kadar birçok farklı organ bu yöntemler doğrultusunda üretildi.

Bunların arasında kulak, kornea, yumurtalık, deri, pankreas ve karaciğer

sayılabilir. Aynı zamanda mini boyutlarda bir kalp ve böbrek de üretilmiş

durumda. Aralarında en önemlilerinden biri mini kalp. Hücreler, kan damarları

ve odacıklarıyla gerçek bir kalp yapısına sahip bir çilek boyutundaki

bu kalp, hastanın kendi yağ dokusundan elde edilen hücreleri temel

alarak hazırlandığı için organ reddine karşı da bir devrim niteliğinde.

Bir diğer önemli gelişme ise tamamen fonksiyonel olarak çalışan bir kulağın

üretilmesi. Bu organın işitme engelli bir hastanın kıkırdak dokusundan

alınan hücreler kullanılarak oluşturulmasıyla doku uyumu da sağlanmış

oldu.

3D yazıcılarla üretilen bu organlar diğer yapay organlarla karşılaştırıldığında

gerek hücresel gerek de organ boyutunda canlılığa daha uygun yapısıyla

gelecek adına daha büyük umutlar vadediyor. Aynı zamanda kişiselleştirilmiş

organların hastanın kendi kök hücrelerinden veya canlı dokusundan elde edilerek

üretilmesiyle organ reddi problemi de ortadan kalkacak. Bu yolla üretilen organlar,

ömür boyu bağışıklık baskılayıcı takviyeler kullanılmasını gerektirmemesi

sayesinde organ nakline bir alternatif olarak da yerini almış durumda.

Öte yandan henüz çok yeni olan bu alanda gerek yukarıda bahsedilen üretim teknikleri

gerekse organ çeşitleri ve imalatı açısından birçok yönden geliştirilmesi gereken

kısım var. Buna rağmen donör sayısının azlığı dolayısıyla organ bekleme sırasındaki

yüz binlerce insana büyük bir umut niteliğinde olan bu gelişmeler tıp tarihinin milatlarından

biri olmaya aday.

17

CRISPR: SIMDI VE GELECEK

Rabia Düzgün

“

2020 Nobel Kimya Ödülü’nü henüz 8 yıl önce ortaya

çıkarılmış bir yöntem kazandı: CRISPR Cas9. Jennifer

Doudna ve Emmanuelle Charpentier bir erkek dâhil olmadan

Nobel kazanan ilk kadınlar olarak tarihe geçtiler.

Ayrıca geliştirilen bu yöntem inanılmaz bir hızla kendini

ve bilimi geliştirmeye devam ediyor. Genetik hastalıkların

tedavisinden, tarıma birçok alan CRISPR sisteminden yararlanmaya

başladı bile.

“

18

CRISPR: “Clustered Regularly Interspaced

Palindromic Repeats” DNA’daki palindromic tekrarları

hedefleyerek genleri susturmak ya da bir guideRNA

aracılığıyla mutasyonları düzeltmek mantığı ile çalışır.

Hücre içine yollanan Cas9 enzimi DNA üzerinde

bir çift zincir kırık meydana getirmemizi sağlıyor. Buradaki

önemli nokta ise bu enzimin istediğimiz gen

bölgesinde bir kesim yapması ve bu işlemi tek bir kez

yapması. Bu özelliğin sağlanması için farklı yöntemler

denenmekte. Meydana gelen kırık ise tamir mekanizmaları

ile tamir edilecek. Eğer genimizi susturmak

(knock-out) istiyorsak işimiz genelde daha kolay. Bir

guideRNA’ya ihtiyaç duymadan o genin ekspresyonunu

durdurabiliriz. Geni düzeltmeyi ya da değiştirmeyi

amaçlıyorsak da eş zamanlı göndereceğimiz guideR-

NA sayesinde istediğimiz geni elde edebiliriz. Başta

tek gen hastalıkları olmak üzere birçok alanda tüm

insanlık için umut ışığı.

Hatta klinik çalışmalara geçen tedavi yöntemleri

var:

•CRISPR Therapeutics ve Beam Therapeutics ß-talasemi,

orak hücreli anemi gibi hemoglobinopatilerin

tedavisi için çalışmakta. Bu hastalıkların temelinde de

yine tek baz mutasyonları yatmaktadır. Bir hastanın

kendi hematopoietik kök hücreleri, busulfan ile kimyasal

olarak elimine edildikten sonra, CRISPR ile düzenlenen

kök hücreler hastaya geri veriliyor. CTX001 ile

tedavi edilen dört hasta, β-talasemi veya orak hücre

hastalıklarının tedavisi için artık transfüzyona bağlı

değil.

•Editas Medicine tarafından “Leber’in konjenital amorozu

10” adı verilen bir tür kalıtsal körlüğe neden olan

mutasyonu silmek için doğrudan göze gönderildiği

bir başka CRISPR klinik denemesi de yakın zamanda

başlatıldı. Bu çalışmayı özel kılan da CRISPR elemanlarının

doğrudan insan vücuduna gönderildiği ilk çalışma

olması.

Bilimin ve tedavi yöntemlerinin gelişmesine katkıda

bulunacak gelişmelerden bir kısmı ise şöyle:

•Temmuz 2020’de Lui ve Doudna’nın birlikte yaptıkları

bir çalışma ile mitokondri DNA’sında da CRISPR aracılığıyla

değişiklikler yapmanın önü açıldı.

•İngiltere’de insan embriyolarıyla yapılan çalışmalar

ise tüm embriyoloji bilgimizi güncelleme potansiyelinin

olduğunu gösteriyor. Daha önceki çalışmalar sıçan

ve fare embriyolarıyla yapılmış ancak CRISPR ile

yapılan deneyler gösteriyor ki insan gelişiminin deney

yapılan diğer hayvanlardan ayrılan çok yanı var.

Kanser immunoterapisinde de çığır açabilir:

•Şubat 2020’de Pennsylvania Üniversitesi kanser biyoloğu

Carl June, CRISPR tarafından düzenlenen T hücreleri

ile tedavi edilen kanserli hastaların (miyelom veya

ilaca dirençli metastatik sarkom) ilk raporunu Science

dergisinde yayınladı. İki ay sonra, Hong Kong bilim

adamlarından oluşan bir ekip, refrakter küçük hücreli

olmayan akciğer kanseri olan hastaları tedavi etmek

için benzer bir yaklaşımın kullanılabileceğini gösterdi.

•Minnesota Üniversitesi’nde kanser araştırmacısı

Branden Moriarity, hücre içi bağışıklık kontrol noktası

proteini olan, ilaca dirençli protein CISH’I (Cytokine-inducible

SH2-containing protein) hedeflemek için

CRISPR kullanıyor. Ekibi ayrıca, kanser hücrelerini seçici

olarak yok eden CAR-T hücre tedavisine eşdeğer

olacak doğal öldürücü hücreleri CRISPR kullanarak tasarlamak

için çalışıyor.

Covid-19’un tespitinde CRISPR kullanılması için de

çalışmalar devam ediyor. Ayrıca diğer bakteri ve virüslerin

tespitinde de benzer yöntemler gelecekte tercih

edeceğimiz yollardan olacak.

Tıp dışında değişik alanlarda da CRISPRın ilginç

kullanımları mevcut.

•CRISPR evcil hayvanların faydalarına da kullanılacak.

Özellikle Dalmaçya köpekleri genetik yapılarından dolayı

mesane taşı geliştirmeye yatkınlar. ABD’de bir köpek

yetiştiricisi de bu yönde çalışmalar yapıyor. Evcil

hayvan yetiştiriciliği için CRISPR kullanan diğer projeler

arasında minyatür domuzların; özel boyut, renk ve

desenlere sahip koi sazanlarının oluşturulması yer alıyor.

•Besin alerjileri için de çalışmalar var. Yumurta, fıstık,

süt, gluten gibi gıdalarda alerjiye sebep olan genlerin

düzenlenmesiyle “Allergy-free” gıdaların elde edilmesi

için çalışılıyor.

•Kahve çekirdeklerindeki kafein üretiminden sorumlu

genlerin susturulmasıyla kafeinsiz kahve elde etmek

için de çalışmalar mevcut.

•Algler biyoenerji üretmek için yeterli yağ üretme kapasitesine

sahip değiller. CRISPR kullanarak daha fazla

yağ ve dolayısıyla daha iyi enerji üreten algler elde edildi.

Bu da temiz enerji için çok önemli bir gelişme.

•Bunların dışında daha lezzetli domatesler, daha hızlı

koşan atlar, daha besleyici besinler ve daha nicelerini

elde etmek için de çalışmalar mevcut.

“Sadece 8 yıl içinde böylesine gelişmeleri

sağlayan CRISPR, ileride bizlere ne

faydalar getirecek beraberinde etik yönlerden

neleri düşünmemiz gerekecek hep

birlikte göreceğiz.”

19

Aşı Karşıtlığı:

Gelecekte Bİzİ

Neler Beklİyor?

Stj. Dr. Seher Kılıç

Aşı karşıtlığı, Dünya Sağlık Örgütü’nün 2019’da yayımladığı

“Küresel Sağlığa Yönelik 10 Büyük Tehdit”

arasında yer almaktadır. Aşı karşıtlığı yeni bir kavram

değildir, aşıların ilk yapılmaya başlandığı zamandan

beri aşı karşıtları da vardır; ancak son dönemlerde

sayılarında bir artış olduğu söylenebilir. Bu artışın

nedeni olarak ise çiçek hastalığı ve sığır vebası yeryüzünden

silindiği için günümüz yetişkinlerinin o dönemlerdeki

korkunç manzaralarla karşı karşıya kalmamış

olması gösterilmektedir. Yani, aşının olmadığı

bir toplumun karşılaşacağı sorunlar onların zihninde

canlanmamaktadır. Dolayısıyla aşı olmamak onları

korkutmamaktadır. Bilimsel çevrelerce içinde bulunduğumuz

dönemde Covid-19 salgınının etkisiyle aşı

karşıtlığının azalacağı öngörülürken yapılan araştırmalar

aksini göstermektedir.

Aşı olmak, topluma karşı bir sorumluluktur. Aşı, yapıldığı

kişiyi o hastalığa karşı korumanın yanında

immün yetmezliği olan, kanser tedavisi gören hastalar

gibi tıbbi nedenlerden dolayı aşı olamayacak

bireylerin de korunmasını sağlar. Aşı sayesinde sürü

“Aşı olmak, topluma karşı

bir sorumluluktur. Aşı,

yapıldığı kişiyi o hastalığa

karşı korumanın yanında

immün yetmezliği olan,

kanser tedavisi gören hastalar

gibi tıbbi nedenlerden

dolayı aşı olamayacak

bireylerin de korunmasını

sağlar.”

bağışıklığı sağlanır, bulaş zinciri kırılır ve aşı olamayan

gruplara hastalığın ulaşması engellenir. Kızamık

aşısına karşı dünya çapında duyulan güvensizliğin bu

bireylerde yaratabileceği ağır sonuçları acı bir örnekle

göstermek isterim: 2015’te Şanghay’da bir kızamık

salgını meydana gelmiş ve pediatrik onkoloji kliniğinde

tedavi görmekte olan bir çocuğa kızamık bulaşmıştır.

Enfeksiyon bu çocuktan 23 başka çocuğa

daha bulaşmış, yarısından fazlası çok ağır bir enfeksiyon

geçirmiş ve mortalite oranı %21 olmuştur. Bu

oran, aşı olmamış ve immün supresif durumu olmayan

bireylerdeki mortalite oranına kıyasla çok daha

fazladır. Bu üzücü olay, aşı karşıtlığı artmaya devam

ederse bizi bekleyen geleceğin bir fragmanı olarak

görülmelidir.

Kızamık aşısı hakkında bilimsel temeli olmadan ortaya

atılan “Kızamık aşısı otizme neden oluyor.” iddiası,

özür dilenerek yayımlandığı dergiden kaldırılmasına

20

ve o yayını hazırlayan doktorun İngiltere’de lisansının

elinden alınıp ülke sınırları içerisinde doktorluk

yapmasının yasaklanmasına rağmen kızamık

aşısına duyulan güveni bir kere kırmıştır ve aşının

güvenilirliğine ilişkin birçok açıklama yapılmasına

rağmen aşılanma oranları giderek düşmektedir.

Yapılan araştırmalara göre insanların sosyal

medyada izledikleri, okudukları herhangi bir aşı

karşıtı yanlış bilgi o insanları aylar boyunca etkisi

altına almaktadır. Halk, bilimsel yayınları takip

etmediği için tıp dünyasındaki gelişmelerin halk

dilinde anlatılmasına, toplumu felakete sürükleyecek

senaryolara zemin hazırlayan ve bilimsel

temeli olmayan hatalı görüşlere meydan bırakılmamasına

ihtiyaç vardır.

Fransa’da yapılan bir çalışmada vatandaşların

oy verdikleri partiler ile aşı karşıtlığı oranları karşılaştırılmıştır.

Araştırmanın yapıldığı tarihte görevde

bulunan cumhurbaşkanı aşı karşıtı değildir

ve onun partisine oy veren kesimde aşı karşıtlığı,

diğer partilere oy verenlere kıyasla çok daha

azdır. Bu araştırma göstermektedir ki insanlar

yaşadıkları ülkedeki siyasi liderlerin aşı ile alakalı

söylemlerinden ciddi oranda etkilenmektedir.

Sadece siyasi liderler değil, ünlüler vb. toplumda

öne çıkan, ileri gelen herkesin söylemleri toplumu

ciddi oranda etkilemektedir. Son dönemlerde

aşı karşıtlığının Avrupa ve Amerika’da bu kadar

artmasında da bu durumun etkisi büyüktür. Bundan

dolayı gelecekte korkunç senaryolarla karşılaşmamak

için hükümetlerin, ünlülerin, toplumda

söyledikleri ile etki yaratabilecek herkesin bu konuda

daha duyarlı olması gerekmektedir.

“Bu araştırma göstermektedir ki

insanlar yaşadıkları ülkedeki siyasi

liderlerin aşı ile alakalı söylemlerinden

ciddi oranda etkilenmektedir.

Sadece siyasi liderler değil, ünlüler

vb. toplumda öne çıkan, ileri gelen

herkesin söylemleri toplumu ciddi

oranda etkilemektedir.”

21

SOLID TÜMÖRLERIN İMMÜNOTERAPISINDE “CAR MAKROFAJLAR”

Elif Kundakcı

Kimerik antijen reseptör (CAR) ifade eden(edilen) makrofajlar solid tümörlerin hedeflenmesinde

ümit vadediyor. CAR T hücreleri birçok kan kanserini hedeflemekte başarılıyken solid

kanserleri hedeflemede sınırlı başarıya sahipler. Bu durumun T hücrelerinin tümör mikroçevresine

penetrasyonunun zor olmasından kaynaklandığı düşünülüyor. Makrofajlar ise tümör

çevresinde yer alır ve başlangıç anti-tümör yanıtı oluşturmamızda kullanışlı olabilirler.

Klichinsky et al. insan makrofajlarını, CAR taşıyan bir adenovirüs vektörle dönüştürmeyi

başardı. Böylece CAR makrofajlar elde edilerek fagositik aktivite tümörlere yönlendirildi.

İnsanlaştırılmış fare modellerinde CAR makrofajlarla infüzyonun T hücrelerinin aktivasyonunu

sağladığı ve proinflammatuar tümör mikroçevresiyle sonuçlandığı gösterildi. CAR

makrofajlarla muamele edilmiş tümör mikroçevre gen ekspresyon analizlerinde MHC-II ve

TNF gibi pro-imflammatuar genlerin ifadesinde artış gözlendi. Aynı zamanda CAR makrofajların

olgunlaşmamış dendritik hücrelerde aktivasyon ve olgunlaşma belirteçlerini indüklediği

belirlendi.

“Böylece CAR-M’ların çevredeki bağışıklık hücreleri üzerinde

baskın bir etkisinin olduğu gösterildi.”

Bir sonraki adımda faz 1 çalışmasıyla insanlardaki güvenilirliği test edilecek.

22

Sanal Gerçeklik Simülasyonu, Eğitimde

Tahtı Devralmaya mı Geliyor?

Ayşe Betül Zengin

Pratik, hepimizin bildiği gibi cerrahi ihtisasında ana ve temel ögelerden bir tanesi. Alıştırmalar,

ilk aklımıza geldiği üzere hasta üzerinde gerçekleştirilebilir. Hasta öncesi deneyim

kazanma sürecinde ise kadavra ya da VR (sanal gerçeklik) simülasyonları devreye

giriyor.

Hasta üzerinde deneyim kazanmak cerrahide en iyi gelişim sağlayan metot

olmasına rağmen bazı dezavantajlar barındırıyor. Az deneyimli bir cerrah

tarafından yapılan operasyonlar hasta için daha yüksek komplikasyon

oranları, daha büyük bir ekonomik yük anlamına geliyor. Daha fazla

deneyim, daha kısa operasyon zamanı ve daha az kan kaybı sağlıyor.

Eğitilen kişi açısından baktığımızda her türlü senaryo için alıştırma

yapmak mümkün olmuyor.

Kadavra üzerinden alıştırma yapmak ise altın standart kabul ediliyor.

Uygulamayı yapanın zarar verme olasılığı olmadan deneyim kazanmasına

olanak sağlıyor. Ancak kadavra üzerinden eğitim pahalı, eğitim sürecinde

hastalık geçme tehlikesi barındırır ve yinelenemez. Ayrıca her asistan için

de yeterli sayıda kadavra bulunmamakta.

Diğer bir -pandemi ile önem kazanan- kısıtlayıcı faktör ise kadavra eğitimleri

genellikle bir topluluk ile gerçekleşir. (En azından bir eğitmen, bir teknisyen ve iki

katılımcı şartı ile)

Kadavraya ek olarak kullanılabilen diğer bir seçenek “Sanal Gerçeklik (VR)

Simülasyonu” demiştik. Gelin, bu metodun bazı avantajlarından bahsedelim:

•Katılımcılar herhangi bir kısıtlama olmadan istedikleri zaman ve mekanda kendilerini

geliştirebilir.

•Bir tane VR simülasyon cihazı yıllar boyunca kullanıcılara hizmet edebilir.

•Simülasyondaki yazılım, eğitim alan kişiye yaptığı hataları gösterip hakkında uygun geri

bildirimi verebilir.

•İlgilenilmesi gereken bir organik doku bulunmadığı için pratik yaparken hastalık geçme riski

taşımaz.

•Eğitim görenler başka kimsenin yönlendirmesine ihtiyaç duymadan eğitimlerini gerçekleştirebilirler,

pratik yapabilirler. Pandemi sürecindeki sosyal kısıtlamalarda oldukça önemli bir

avantaj oluyor.

VR Simülatörleri, görüldüğü üzere cerrahi eğitimde altın standart kabul edilen kadavra

eğitimi ile karşılaştırıldığında oldukça yüksek potansiyel barındırmakta.

23

Ancak kadavra diseksiyonları ile sanal gerçeklik simülatörlerini beceri gelişimi açısından karşılaştıran çalışma

sayısı maalesef oldukça az.

Hacettepe Üniversitesi Ortopedi ve Travmatoloji Bölümü’nden Doç. Dr. Gazi Huri, Op. Dr. Doğaç Karagüven,

okulumuz mezunları Belen Karmiş ve Mert Gülşen’nin gerçekleştirdiği çalışma; VR Simülatörleri ve kadavraları

cerrahi eğitim için objektif parametrelerle, niteliksel ve niceliksel datalar ile karşılaştıran ilk çalışma olma

özelliğine sahip.

Bahsedeceğimiz çalışmada cevabı aranan soru şu:

“Cerrahi eğitimde kadavra diseksiyonunun hala altın standart mı, yoksa medikal simülatör

kullanım kadavra diseksiyonunun yerini alabilir mi?”

Bu çalışma European Orthopaedics & Traumatology Education Platform’un akredite ettiği Shoulder Club International

Cadaver Course’a, Türkiye, Avrupa ve Dubai’den katılan 34 ortopedi asistanı ile gerçekleşti.

Katılımcılar randomize bir şekilde “kadavra ile” ve “simülatör ile“ eğitilenler olmak üzere iki gruba ayrıldı. Her

iki eğitim de ortak adım ve becerilerden oluşuyordu. (Omuz eklemine girmek, belirli anatomik bölgeleri göstermek

ve eklem boşluğu içerisindeki “loose bodies”i çıkarmak gibi)

Eğitimleri sonrası her iki grup “Yetenek Testi” adı verilen standart, bilgi birikimi ve beceriyi ölçen VR Simulator

(Virtamed ArthroSTM, Switzerland) üzerinden bir teste tabi tutuldu. Her iki eğitim 20 dakika, test ise 15

dakika sürdü.

Yetenek Testi, tanı ve tedavi olmak üzere iki parçadan oluşuyordu. Tanı parçasında katılımcılardan anatomik

“landmark”ları kontrol etmeleri ve varsa patolojileri belirlemeleri istendi. (Glenohumoral eklem, biseps tendonu,

glenoid eklem, dorsal labrum vb)

Tedavi kısmında omuz içerisindeki “loose bodies”in beş dakika içerisinde temizlenmesi beklendi.

Yapılan testin sonuçları ise oldukça ilginç:

•Simülatör ile eğitilen katılımcıların verilen görevleri tamamlama süreleri daha kısaydı.

•Komplikasyon oluşturabilecek glenoid ve humerus eklem çiziklerine yol açma hesaplanarak

tutulan “Güvenlik Skoru”nda anlamlı bir fark gözlenmedi. Bununla birlikte humerus ekleminde

çizik oluşturma, simülasyon ile eğitilen grupta daha az gözlendi.

•Testin tanı bölümündeki performans açısından iki grup arasında anlamlı bir fark yoktu.

“Elde edilen sonuçlar gösterdi ki VR Simülatörleri cerrahi eğitimde

kadavralar kadar etkili!”

COVID-19 pandemisi sonrası tıp eğitiminde görülecek büyük değişikliklerde,

okuduğunuz çalışma önemli bir rehber olma potansiyeline sahip.

24

Kanser

Tedavisinde

Yenilikçi

Yaklaşımlar

Mert Selvi

Hastaların kendi hücrelerini, genetik olarak modifiye edip kanserli hücrelerle savaşmalarını sağlamak bilim

kurgu bir yapımdan çıkmış gibi dursa da, bu tarz yenilikçi yaklaşımlar son yıllarda kanser hastalarına umut

oluyor. Kanser biyolojisi, DNA dizileme ve bilgisayar teknolojilerinde yaşanan gelişmelerin sayesinde günümüzde,

birçok potansiyel tedavi ve etkileyici yeni yaklaşımlar geliştiriliyor. Birçoğu kişiye özgü bu yöntemler

kanser tedavisinde devrim yapma potansiyeline sahip.

T Hücre Transfer Tedavisi Uygulamaları

T hücre transfer tedavisi, bağışıklık

hücrelerinin, kanserli hücrelere

daha etkili saldırmasını sağlayan

bir immünoterapi çeşididir. Günümüzde

kullanılan 2 ana T-hücre

transfer tedavisi türü vardır: Tümörü

infiltre eden lenfosit (TIL)

tedavisi ve CAR-T hücre tedavisi.

İki tedavi yaklaşımı da hastanın

kendi immün hücrelerinin toplanmasını,

bu hücrelerin laboratuvarlarda

çok sayıda yetiştirilmesini

ve hücrelerin damar yoluyla kişiye

geri verilmesini içerir.

TIL Tedavisi, tümörlerde bulunan

“tümörü infiltre eden lenfositler”

olarak adlandıran T hücrelerini

kullanır. Doktorlar bu hücreleri

laboratuvarlarda test eder ve tü-

25

mörlü hücreleri en iyi tanıyanlarını bulmaya çalışır. Daha sonra bu seçilen hücrelerin özel maddeler ile hızlıca

ve çok sayıda çoğalması sağlanır.

Bu yaklaşım arkasında, tümörlerin içerisindeki ve çevresindeki lenfositlerin, kanser hücrelerini tanıyabilme

yeteneğini gösteriyor olduğu fikri yer alır. Fakat bu hücrelerden tümörü öldürebilecek veya tümör hücrelerinin

immün sistemi baskılamak için salgıladığı sinyalleri aşabilecek yeterli sayıda bulunmuyor olabilir. Tümör hücrelerine

en iyi reaksiyon veren hücrelerden çok sayıda verilmesi, bu engellerin aşılması konusunda hastalara

yardımcı olma potansiyeli taşımaktadır.

CAR-T hücre tedavisi; TIL tedavisine benzer bir yaklaşım içerir. Bu tedavi yönteminde T hücreleri hastaya geri

verilmeden önce, hücreler genetik olarak modifiye edilerek CAR (Chimeric Antigen Receptor) adı verilen bir

tür reseptör protein üretmeleri sağlanır. “Chimeric Antigen Receptor”ler, T hücrelerinin, kanser hücrelerinin

yüzeylerinde bulunan spesifik proteinlere bağlanmasını sağlar. Böylelikle kanserli hücreleri öldürmeleri sağlanmış

olur.

Günümüzde FDA tarafından onaylanmış 4 CAR-T hücre tedavisi bulunmaktadır.

Kanser Tedavisi Aşıları

Kanser tedavisi aşılarının arkasındaki kilit nokta şudur: Kanser hücreleri normal hücrelerde bulunmayan veya

çok düşük seviyelerde bulunan bazı antijenler içerir. Kanser tedavi aşıları, bağışıklık sisteminin bu antijenleri

tanımasına ve bunlara tepki vermeyi öğrenmesine yardımcı olabilir

ve kanser hücrelerini öldürmesini sağlayabilir.

Kanser aşıları; immün hücrelerinin, kanser hücrelerini

tanımasını sağlar ve tümörlere karşı aktive

eder. Aşının üretilebilmesi sağlıklı hücrelerde

olmayan, kanser hücrelerinde eksprese edilen

spesifik bir proteine (antijen) ihtiyaç duyulur.

Son yıllarda bu alandaki ilerlemeler sayesinde

araştırmacılar ve doktorlar artık kanser hücrelerini

normal sağlıklı hücrelerden ayırt etmemizi

sağlayan antijenleri belirleyebiliyorlar. Bu sayade

birçok potansiyel yeni aşı çalışmaları yürütülüyor.

Bir başka kanser tedavisi yöntemi olan “onkolitik viral tedavi” de bir tür kanser aşısı türü olarak nitelendirilir.

Bu yöntemde normal hücrelere zarar vermeyen ama kanserli hücrelerin yapısını bozan ve öldüren onkolitik

virüs türleri kullanılır. Ölen kanserli hücreler, yeni virüslerin ve başka moleküllerin salınmasına sebep olur ve

bu durum vücutta kanserli hücrelere karşı bir immün cevaba yol açar.

26

KAMYON

BÜYÜKLÜĞÜNDEN SIRT ÇANTASINA:

Nörogörüntülemenin Geldiği Son Nokta

Kasım 1895'te, Wilhelm Röntgen elinin kemiklerini ve

alyansını, bir elektron ışını tüpünün diğer tarafında,

bir fotoğraf plakasında gördü. Bu, insan vücudunun

görüntülemesinin başlangıcını oluşturdu. Teknolojinin

ilerlemesiyle bilgisayarlı tomografi, manyetik

rezonans görüntüleme ve ultrason ile normal veya

patolojik organlar artık o kadar ayrıntılı olarak görselleştirilebiliyordu

ki, dijital görüntü neredeyse gerçek

organın bir kopyası şeklindeydi.

Ancak nörogörüntüleme için en önemli kaldırım taşı

fMRI(Functional magnetic resonance imaging)’ın bulunması

oldu. fMRI, kandaki oksijen seviyesine bağlı

olan BOLD(Blood Oxygenation Level Dependent)

isimli bir teknik kullanmaktadır. BOLD tekniği temelde,

deoksihemoglobini intravasküler paramanyetik

kontrast ajanı olarak kullanmaktadır ve deoksihemoglobinin

konsantrasyonu arttıkça etki artmaktadır.

fMRI’ın bulunuşuyla birlikte birçok bilim insanı, uyumsuz

olan görüntüleri daha netleştirebilmek için yeni

geliştirilen yazılımlarla birlikte yeni düzenlemeler yaparak

anlamlı sonuçlar almaya çalışmaktadır. Bunun

en önemli sebebi nöropsikiyatrik bozuklukların bazılarının

enfeksiyonlara, inflamasyonlara, toksisiteye,

travmatik beyin hasarına ve otoimmün hastalıklara

bağlı olarak ortaya çıkabilmesidir.

Ayrıca yapılan çalışmalar göstermiştir ki aynı psikiyatrik

hastalık bile farklı beyin bölgesini tutabilmekte

ve hastalığın tuttuğu beyin bölgesine göre tedavinin

işe yararlılığı değişerek tedavi şekli etkilenebilmektedir.

Nörogörüntüleme yöntemleri için bilim insanları çok

fazla alan ve paraya ihtiyaç duymaktadırlar. Ayrıca,

net ve okunabilir bir tarama sağlamak için hastaların

makinede yaklaşık 1 saat hareketsiz kalması gerekmektedir.

Bu sebeple University of California, Los

Angeles (UCLA)’dan bazı bilim insanları “Mobil derin

beyin kayıt ve stimülasyon platformu” dedikleri cihazı

geliştirdiler. Bu cihazın yararı hastalardan gerçek zamanlı

birçok veri toplanmasını sağlamasıdır.

Mobil derin beyin kayıt ve stimülasyon platformunun

çalışma şekli; hastanın sırtında bir çanta bulunmaktadır

ve bu çantanın içi monitörlerle doludur. Bu

çantanın içinden asa gibi bir parça çıkar ve bu parça

hastanın kafa derisinin yakınında bulunur. Böylece

hastanın beyninde bulunan implanttan gerçek zamanlı

verileri toplama imkânı oluşturur.

Araştırmacılar bu sayede laboratuvar ortamına bağlı

kalmadan, insanlar hareket halindeyken ve başkalarıyla

etkileşim içerisindeyken beynin nasıl çalıştığı

hakkında incelemelere olanak sağlayabilmektedir.

Fakat şu anda bu cihazı sadece beyninde implantı

olan hastalar kullanabilmektedir.

Her ne kadar şu anda DSM-V’in tanı kılavuzunda

nörogörüntüleme yer almasada, gelişen ve ilerleyen

teknoloji ile birlikte psikiyatrik hastalıklar ve bunlara

sebep olabilecek etkenlerle ilgili nörogörüntüleme

ciddi bir yer tutacak gibi gözüküyor. Hatta sadece tanıda

değil tedavi planı hazırlanması için bile gerekli

olabilir.

Stj. Dr. Gülşah Sevik

CRISPR GEN TERAPİSİ

FARELERDEKİ AĞRIYI UZUN SÜRE DİNDİRDİ

Nur Yıldız Zengin

Bu yaklaşım opoid kullanımına

gerek kalmadan kronik ağrıyı

azaltmayı sağlayabilir.

Science Translational Medicine’da 10 Mart 2021’de yayımlanan

bir araştırma makalesinde CRISPR’a dayanan bir

gen sessizleştirme tekniğinin farelerde ağrıyı giderdiği

gösterildi.

Bu terapinin insanlarda uygulanması için zaman gerekli

olmasına rağmen, bilim insanları bu yaklaşımın

kronik ağrıyı aylardan yıllara kadar sessizleştirebilecek

bir yaklaşım olabileceğini önermekte. Kronik

ağrının tipik olarak morfin gibi opoidlerle tedavi

edilebildiği ancak bu ilaçların bağımlılığa neden

olabildiği bilinmektedir.Bu çalışmada kullanılan

CRISPR terapisi (CRISPR-dCas9) direkt

olarak gen dizisini değiştirmek yerine onun

eksprese edilmesini durduruyor.

Çalışmalar Nav1.7 isimli sodyum kanalının

kronik ağrının merkezinde olduğunu önermekte.

İnsanlarda bu kanalı kodlayan gende

mutasyonlar olduğunda; insanlar, ekstrem ve

sürekli bir ağrı yaşayabildikleri gibi hiçbir durumda

acı ve ağrı hissedemedikleri bir duruma

da gelebilmektedirler.

So Moreno ve ekibi,

dorsal kök ganglion nöronlarında

bulunan Nav1.7 kanalının in situ baskılanması

sayesinde ağrı sinyalinin beyne ulaşmadan

önce durdurulabileceğini önerdiler. Daha

önce bu kanalın küçük moleküllü ilaçlar ve antikorlarla

bloklanması için çalışılmıştı. Fakat bu terapilerde

vücutta yapısal olarak benzer başka sodyum

kanalları ile de etkileşimin olması sonucu birçok

yan etki ortaya çıktı. Fakat CRISPR’ın genleri

hassas bir şekilde hedeflemesinden faydalanarak

Nav1.7 kanalının sentezini,direkt ve hedef dışı etkiler

olmadan durdurabilmek mümkün olabilir.

28

Araştırmacılar,araştırmaya ilk

olarak CRISPR gen düzenleme

sisteminin bir parçası olan

Cas9 proteininin modifiye edilmiş

versiyonu ile başladılar.

Bu modifiye protein, Nav1.7’yi

kodlayan geni kesmeden hedefleyebiliyordu.

Ardından modifiye Cas9 proteinine

Nav1.7 geninin ekspresyonunu

durduracak ikinci bir

“repressor” protein eklediler.

Bu oluşturulan sistem, adeno-associated

virus isimli

küçük, inaktif bir virüse aktarılarak

sistemin nöronlara yollanması

sağlandı.

Fareye spinal enjeksiyonla terapi

verildikten sonra, kemoterapi

ilaçları ve inflamatuar

ajanlarla kronik ağrı oluşturuldu.

Terapi verilmiş farelerin acı

veren stimuluslara daha toleranslı

olduğu görüldü. Ayrıca

daha öncesinde kronik ağrı ile

acı çeken farelerin de terapiden

faydalandıkları gösterildi.

Örneğin kemoterapi almış bir

fare ağrıya çok hassaslaşırken

gen terapisinin tek bir enjeksiyonu

sonrası bu sensitivite

ortadan kalktı.Ağrının dinmesinin

uzun sürdüğü görüldü,

bazı deneklerde ağrı enjeksiyon

sonrası 44 haftaya kadar

vardı.

Önemli bir nokta da tedavinin

Nav1.7 ekspresyonunu durdururken

diğer sodyum kanallarını

etkilememesidir.

Farelerde ağrı dışında herhangi

bir duyu kaybı görülmedi.

Bu çalışma bize umut vermekle

beraber daha yapılması gereken

çok iş var. Moreno’nun

başında olduğu ekip bu yaklaşımın

insanlara uygulanabilir

bir tedavi haline getirilmesi

için planlamalara başlarken

çalışmaların primatlarda ilerletilmesi

için de hazırlıklar yapılmaya

başlandı.

Farelerde test edilen deneysel

bir ağrı tedavisi, yanda

insan omuriliğinde gösterilen

duyusal sinirler üzerindeki

iyon kanallarını hedef alır.

29

Felç geçirdiniz.

Ne yapacaksınız?

Periferal sinir travması, motor ve duyu fonksiyonunun

ömür boyu kaybedilmesine sebep olabilir. Periferal

sinir sistemi (PNS) rejenere olma ve aksonlarını

yeniden büyütme noktasında çok kısıtlı bir

yeteneğe sahiptir. Eğer aradaki kopukluk <0.5 cm

ise iki ucu süturlamak mümkündür ve ancak %50

oranında bir geri dönüş yakalabilir. >2cm durumlarda

otograftlama altın standart kabul edilir, oran

ise yine aynıdır, alınabilecek sinir dokusu sınırlıdır

ve graft dokusu <5cm olmalıdır. Kadavralardan allograftlamak

ve hayvanlardan xenograftlamak ise

nakil komplikasyonlarını beraberinde getirir.

Bu sınırlamaların ortadan kalkması için nöral kök

hücrelerin implantasyondan önce aktif iskelelerde

in vitro olarak yetiştirilebildiği biyohibrid implantları

içeren çözümler büyük ilgi gördü.

Hamlyn Center araştırma ekibi, periferik sinir rejenerasyonu

sürecine yardımcı olmayı amaçlayan

çekilmiş bir fiber iskelede nöral kök hücre farklı-

“Çekilmiş fiber iskelede uyarılmış nöral kök hücre farklılaşmasına

yönelik yeni bir biyohibrit yaklaşım”

laşmasını indüklemek için nanobilimi nöronal kök

hücreler ile birleştiren yeni bir biyo-hibrit yaklaşım

önerdi.

Öncelikle, dikkatlice tasarlanmış ve 3D baskılı bir

preformun termal çizimi ile üretilen bir polikarbonat

fiber iskele, poli-L-ornitin (PLO) ve çift duvarlı

karbon nanotüpler (DWCNT’ler) ile işlevselleştirildi.

Daha sonra kök hücreler, fiber hücre iskelesinin

yüzeyinde kültürlendi ve DWCNT’lerin nöral

kök hücrelerin nöral hücrelere farklılaşması üzerindeki

etkisi araştırıldı.

“

Bu çalışma sayesinde araştırmacılar,

gelecekte sinir rejeneratif implantlarının

gerçekleştirilmesi için bu yeni

biyohibrit yaklaşımın potansiyel kullanımını

aydınlatıyorlar.

Dahası, bu çalışma termal olarak çekilmiş fiber

tekniğinin alet çantasını nöral rejenerasyon alanını

ekliyor.

Aslında bu çalışma, bu potansiyel yeni sinir rejenerasyonu

yaklaşımının sadece bir başlangıcıdır.

İlk çalışmalarında araştırmamış olsalar da, araştırmacılar

hücre iskelesine lümenler yerleştirdiler.

Bu lümenler, sinir rejenerasyonunda yeni bir paradigma

olması amacıyla elektrik, kimyasal, optik

ve biyokimyasal uyaranların iletiminin etkisinin

gelecekte araştırılmasına ve yüzey mühendisliğiyle

sinerjisinin araştırılmasına izin veriyor.

Düz bir yüzeyin (solda) yüzey yapısının ve mikroyapılı

fiber iskelenin (sağda) nöral kök hücre yönlülüğü üzerindeki

etkisi üzerine çalışma.

Nöronlarınızı sevin.

Sinir Rejenerasyonu Teknolojilerinde Potansiyel Yeni Bir Rota - Nidanur Sinanoglu

30

E-DOKTOR

Stj. Dr. Aygül ERDEMİR

DSÖ’nün yayınladığı teletıp raporunda “mesafenin kritik bir faktör olduğu durumlarda, hastalık ve yaralanmalardan

korunulması; araştırma, değerlendirme ve sağlık çalışanlarının sürekli eğitimi ile bireylerin ve toplumların

sağlığını geliştirmek ile ilgili bilgi alışverişi için, sağlık profesyonelleri tarafından, bilgi ve iletişim teknolojileri

kullanılarak sağlık hizmeti sunumu” olarak tanımlanan teletıp Covid19 pandemisi ile sıkça duyduğumuz

ve rutinimize giren bir kavram oldu. Teletıp senkron ya da asenkron olarak gerçekleştiriliyor. Senkron teletıp

eş zamanlı olarak video konferans gibi uygulamalarla hasta ve doktor görüşmesi, doktorlar arasında konsültasyon

yapılması gibi durumları karşılar. Asenkron uygulama ise laboratuvar sonuçları, medikal görüntüleme

sonuçları gibi belgelerin saklanıp sağlık profesyonellerine

iletilmesiyle gerçekleşir. Radyoloji, psikiyatri ve

kardiyoloji hasta ve hekim olarak teletıpın kullanıldığı

en yaygın alanlar olurken; acil tıp hekimleri, patologlar

ve radyologlar konsültasyon için teletıpı en yaygın

kullanan gruplardır.

Teletıp yöntemleriyle ya da birebir temasla sağlık

hizmetine erişimin ayrı ayrı avantaj ve dezavantajları

mevcuttur. Hastaların doktorlarla birebir görüşerek

yardım alması durumunda tatmin duygusunu daha

fazla olmaktadır. Fizik muayene ve laboratuvar testleri

yapılabilmesi açısından da direkt temas avantajlıdır.

Ulaşım, bekleme odalarında beklemek gibi koşullardan dolayı zaman kaybı yaratması; anında doktora

erişim şansının düşük olması, fiziki ya da sosyoekonomik koşullardan dolayı herkes için ulaşmanın kolay

olmaması ise dezavantajlarıdır. Teletıp uygulamalarıyla zaman kaybı azalmakta, daha fazla kişi için sağlık

hizmetleri erişilebilir konuma getirilmektedir. Teletıp alanında yazılım ücretleri, yazılımları kullanabilecek insan

eğitilmesi gerekliliği ve laboratuvar testleri için sağlık kuruluşu ziyaretleri gerekliliği dezavantajlardır. Ayrıca

burada ülkelerin hukuk sistemlerinde yapılması gereken yenilikler, teknolojiye erişimin ve kullanabilme

oranlarının yüksek olması gerekliliği, hasta ve sağlık personelinin sisteme adaptasyonu, kültürel değerler gibi

başlıklar teletıp kullanımı önündeki aşılması gereken engellerdendir.

Teletıp uygulamalarının geliştirilmesi pandemiden bağımsız olarak pek çok açıdan oldukça değerlidir. DSÖ’nün

2010 yılından beri yayınladığı teletıp raporlarında farklı uygulama alanlarında ulaşılabilirlik, maliyet etkinliği ve

yüksek kalite sağlık hizmetinin bütün gruplara sunulabilmesinin sağlanması için yapılan araştırmalar ve gelişmeler

raporlanmıştır. Gelişmiş ülkelerde bu alandaki yatırımlar devlet desteğiyle gerçekleşirken gelişmekte

olan ve geri kalmış ülkelerde bağışlarla sürdürülmeye çalışılmaktadır. Gelişmiş ülkeler için teletıp uygulamaları

zaman ve insan gücü tasarrufu sağlaması açısından önemliyken geri kalmış ülkelerde toplumun bütün

kesimlerine hizmet götürebilme ve toplum sağlığı alanlarında önemli bir konumdadır.

Sosyal medyanın kullanımı tüm dünyada giderek artarken insanlar sosyal medya kanallarıyla sağlık konusunda

paylaşımlar yapmakta ve buradan aldıkları bilgileri önemsemektedir. Hükümetler ve sağlık örgütleri sosyal

medyayı kullanarak daha çok insana erişebilir ve doğru bilginin yayılması için daha çok kanal kullanabilirler.

Dünyanın hızla değişmesi ve teknolojinin kendine çok hızlı yeni alanlar açması kaçınılmaz olarak sağlık hizmetlerini

de etkiliyor. Teletıp kullanım alanlarının geliştirilmesi ve geleneksel yöntemlere entegre edilmesi

hem hasta hem de doktor açısından kazanımlar sağlayacaktır. Umarım bu hizmetler Sahra Altı Afrika ülkeleri

gibi dezavantajlı olan toplumlar açısından sağlık gibi çok temel bir insan hakkına ulaşımın önündeki engelleri

aşmada başarılı olur.

31

3B Kültür Teknolojisi:

Organoidler

Beyza Gül

Organoidler, insan gelişimi ve hastalıkların araştırılması konularındaki potansiyeli sebebiyle

2017 yılında Nature Methods dergisinde “yılın metodu” olarak seçilmiştir. Peki

nedir bu yılın metodu unvanını hak eden organoid?

Organoidler; farklı hücre çeşitlerini bir arada barındıran,

kendi kendilerini yenileyebilen, fonksiyonel, üç

boyutlu organ benzeri yapılardır ve boyutları bir saç

telinden daha küçük bir boyuttan 5mm’ye kadar değişmektedir.

Gelişmiş üç boyutlu doku kültürü teknikleri

sayesinde kök hücreler kullanılarak beyin, bağırsak

gibi neredeyse tüm organların ufak versiyonları

olan organoidler yapılabilmektedir. Klinik araştırmaların

yürütüldüğü iki boyutlu hücre kültürlerine göre

organoidlerin en önemli avantajı hücrelerin hareketi

ve hücreler arası iletişim gibi komplike alanlarda çalışmaya

olanak sağlamasıdır. Bunun yanında hastalıkların

daha doğru modellemesini ve araştırma

ortamının daha hızlı hazırlanmasını sağlamak gibi

çeşitli alanlarda da hayvan modellerine göre organoid

teknolojisinin üstün yanları vardır. Boyu bir hardal

tohumundan daha küçük olan organoidlerin var

olan faydaları ve gelecek için sağlayabileceği yararlar

hiç de azımsanacak düzeyde değil. Biyoloji alanında

ve hastalık süreçleri hakkında araştırmalar için yeni

yollar sunan organoidler, rejeneratif tedaviler ve hastalıkların

teşhisi için de büyük potansiyel sunmaktadır.

Koronavirüs salgınından kansere ve genetik

bozukluklara kadar tıpta birçok alanda kullanımı vardır.

Organoidlerin model sistemi olarak kullanılması

biyomedikal araştırmalardaki boşluğu kapatmakla

birlikte terapötik yaklaşımların ve yenilikçi ilaçların

önünü açıyor. Ayrıca sağlık araştırmalarında hayvan

deneylerinin kullanımı azaltabileceği fikrini de ortaya

çıkarıyor.

Organoidlerin kanser araştırmalarında da önemi giderek

artıyor örneğin kanser ilaçlarının hazırlanmasında

çeşitli maddeler tümör organoidleri kullanılarak taranabilir.

Bunun da ilerisinde gelecekte hastaya özgü

tümör organoidleri klinisyenlerin çeşitli kanser ilaçlarına

karşı tümör direncinin gelişimini araştırmasına

olanak sağlayabilir. Bu şekilde organoidlerin bireysel

hastalık modelleri olarak kullanılabilecek olması kişiselleştirilmiş

tıp için de önem taşıdığını göstermektedir.

Organoidler ayrıca genom düzenleme ve CRISPR

/ Cas9 gibi yöntemlerle modifiye edilebilir. Bu sayede

örneğin mutasyon sonucu oluşan belirli bir genetik

değişimin etkisini araştırmak ve bunu düzeltmek için

32

genetik değişimi içeren organoid oluşturulabilir ve

bunun üzerinde araştırmalar yürütülebilir. Gelecekteki

bir diğer uygulama rejeneratif tıp olarak bilinen, organoidlerin

veya bunlardan türetilen hücrelerin kişilere

nakledilmesidir. İlerde mutasyonların düzeltilmesi

için organoid nakilleri gerçekleştirilebilir. Ancak canlı

ortamlarda organoid işlevselliği üzerine daha fazla

çalışma yapılması gerekmektedir.

Günümüzde organoidleri dondurmak mümkün ve

dünyada çeşitli yerlerde karaciğer ve böbrek organoidleri

gibi organoid biyobankaları kurulmuş durumda.

Bu biyobankalar ilaçların geliştirilmesinde ve ilaçların

belirli hastalık grupları üzerindeki etkisinin araştırılmasında

kullanılabilir. Bir ilaç insan üzerinde denenmeden

önce toksik madde içermediğinden emin olmak

için hayvan modelleri üzerinde denenmektedir.

İlerde bu toksik etkinin organoidler üzerinde denenerek

bu alanda hayvan moddelerine olan ihtiyaç kısmen

ya da tamamen kaldırılabilir.

Organoidler her ne kadar organlara benzerlik gösterse

de organlardan daha az karmaşıktırlar ve bu durum

çeşitli sınırlamaları beraberinde getirmektedir.

Araştırmacılar bu nedenle daha karmaşık yapılı organoidler

üretmeye çalışıyorlar. Bunun yanında özellikle

beyin organoidleri konusunda çeşitli etik sorular

gündeme çıkmaktadır. Gereken geliştirme çalışmalar

yapılarak ve etik noktalara dikkat edilerek organoidler

şu an sağladıkları faydaları ilerde daha da artırarak

tanıdan tedaviye sağlıkta birçok alanda kullanılabilecektir.

Nanoteknoloji en genel anlamıyla, boyutları

1 nanometre ile 100 nanometre arasında

olan maddenin anlaşılması ve kontrolüdür.

İnsan saç telinin çapının yaklaşık 50.000 nanometre

olduğu düşünülürse ne kadar küçük

bir ölçekten bahsedildiği daha rahat anlaşılabilir.

Bu kadar küçük bir ölçekte maddelerin

davranış özellikleri de değişir, bu değişim

bize makro boyutta sahip olmadığımız bazı

avantajlar sağlar. Bu avantajları sayesinde

nanoteknoloji; in vivo ve in vitro teşhis, görüntüleme,

ilaç salınımı gibi tıbbın farklı alanlarında

kullanılabilir.

NANOTEKNOLOJİNİN

TIPTA KULLANIMI

Öykü Tosun

Nanomateryallerin farklılık yaratacak özelliklerinden

biri yüzey alanı/hacim oranlarının

büyük olmasıdır. Bu özellikleri sayesinde nanomateryaller

taşıyıcı olarak kullanıldığında,

yüzeyleri birçok molekülle kaplanabilir. Ayrıca

etkileşim yüzeyi fazla olacağı için reaksiyonlar

da daha hızlı gerçekleşir.

Nanomateryallerin özellikle kanser tedavisinde,

etki edecekleri dokuya daha spesifik

olmaları nedeniyle öne çıktığı söylenebilir.

Nanotaşıyıcıların koruması sayesinde

ilaçların, hedef hücrelere ulaşmadan önce

vücutta parçalanması daha az gerçekleşir.

“Artırılmış geçirgenlik ve tutma etkisi” sayesinde,

nanomateryallerle çevrilmiş ilaçlar,

tümörlerde daha çok birikir. Böylece hem

hedef dokuya daha çok ilaç ulaştırılmış olur

hem de sağlıklı dokuların ilacı absorbe ederek

zarar görmesi en aza indirgenmiş olur.

Nanoteknolojik yöntemler, sağlıklı dokuları

koruyabildiğimiz için, kemoterapi gibi yaygın

uygulanan kanser tedavilerine göre büyük

bir avantaj sağlar.

İlaç salınımında nanoparçacıkların kullanılmasının

bir avantajı da, bu işlemin daha

“kontrollü” gerçekleşebilmesidir. Yani nanomateryal

kaplı ilacın vücuda verildikten sonra

hemen işlev göstermesi engellenebilir,

nanomateryaller sayesinde ilaç salınımının

sadece belirli işaretlerle tetiklenmesi sağlanabilir.

Enzim miktarı farklılığı veya pH değişikliği gibi sadece istediğimiz

bazı koşullar sağlanırsa ilacı ortama salan nanoparçacıklar

üretilebilir. Diyabeti ele alırsak; nanomateryallerin bu özelliklerini

kullanarak, kandaki şeker miktarını algılayan ve ona

göre insülin salınımı gerçekleştiren ilaçlar üretebiliriz.

İlaç salınımında kullanılabilen nanomateryaller, kontrast ajanlar

olarak kullanıldığında teşhiste de birçok avantaj sağlar. Mesela,

süpermanyetik demir oksit parçaçıkları (SPIONs) hem

enjeksiyon sonrası tümörde kalma sürelerinin uzunluğu hem

de geleneksel ajanlardan farklı manyetik özellikleri sayesinde,

tümörleri MRI yöntemiyle daha uzun süre ve daha kaliteli bir

şekilde gözlemlenebilir kılar.

Nanopartiküller aynı zamanda rejeneratif tıp alanında da kullanılabilir.

Rejenaritif tıp, en genel anlamıyla, belirli nedenlerden

dolayı zarar görmüş doku ya da organı yeniden üretme

işlemidir. Bir doku veya organı yeniden üretmek, hücrelerin büyüme

ve değişmelerini stimüle etmek ile mümkündür. Bu da

büyüme faktörleri gibi bazı moleküllerin hücreye verilmesiyle

sağlanabilir. Bu büyüme faktörleri aynı ilaç salınımında olduğu

gibi, nanotaşıyıcılarla verilebilir. Bir doku ya da organ oluşturmak

için, büyüme faktörleri dışında yine nanomateryaller aracılığıyla

genetik materyaller de verilebilir. Böylece hücrelerin

büyümesi ve gelişmesi için gereken proteinleri üretebilecekleri

bir kod hücreye aktarılmış olur. Bunların hepsi nanomateryallerin

farklı davranış özellikleri, duyarlılıkları, kontrollü olmaları

ve yüzey alanı/hacim oranlarının büyük olması sayesinde;

geleneksel yöntemlere göre daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir.

33

Nanoteknolojinin güncel bir kullanımı da yeni bir aşı sınıfı olan, DNA -veya RNA- temelli aşılardır. Bazı CO-

VID-19 aşılarında da bu sınıfta yer alan mRNA aşıları kullanılıyor. Bu aşılarda, geleneksel aşılarda kullanılan

zayıflatılmış veya öldürülmüş virüs yerine, spesifik viral proteinlerin genetik kodu (mRNA) kullanılıyor. Taşınacak

olan tüm virus değil sadece mRNA olacağından, bu molekül kanda daha kolay yıkılıyor. Bunu engellemek

için mRNA’yı bir taşıyıcıyla koruyarak kullanıyoruz. Nanomateryaller de burada, taşıyıcı olarak kullanılıyor.

Bahsettiğim bazı nanoteknolojik uygulamalar hâlâ klinik araştırma sürecindeler, birçoğu da FDA (Amerikan

Gıda ve İlaç Dairesi) tarafından insan kullanımı için onaylanmış durumda. Görüldüğü gibi tıpta nanoteknoloji;

göreceli olarak hâlâ yeni, gelişmekte olan ve aynı zamanda geleneksel yöntemlerin sahip olmadığı birçok

avantaj sağlamasıyla büyük umutlar vadeden bir alan. Nanoteknolojinin tıpta değiştirip geliştirebileceği her

şeyi, bize açacağı yeni pencereleri düşünür ve bunlar üzerine kafa yorarken unutulmaması gereken bir diğer

durum ise nanopartiküllerin biyolojik organizmalarla nasıl etkileştiğinin hâlâ tam olarak anlaşılamamış olmasıdır.

Yani tıpta nanoteknolojinin tüm olanaklarının kullanılması için hâlâ birçok çalışma yapılması gerekiyor

ama bu başarıldığında, insan sağlığı için yepyeni bir dönemin başlayacağından da hiç şüphe yok.

Selin Şahin

Bir Kas Gibi Kasılıp Akciğer Gibi

Nefes Alabilir: ORGAN ÇiPLERi

Laboratuvar deneylerinde kullanılan ve sıvıları,

hacmi 10-9-10-18 litre arasında değişen

ve boyu yüzlerce mikrometreyi bulabilen

mikrokanallar boyunca kontrol eden mikroakışkan

sistemler (‘’lab on-a-chip’’) gelişmekte

olan “organ-on-a-chip” (OoC, organ çipleri)

teknolojisinin başlangıcıydı. 2000’li yılların

başından beri doku mühendisliği alanlarında

çalışan araştırmacılar, hücrelerin in vitro ve

in vivo koşullardaki fizyolojik fonksiyon farklılığını

gidermek için mikroakışkan cihazları

hücre kültürü uygulamalarında kullanmışlardır.

“Organ-on-a-chip” terimi ise ilk defa 2010

yılında insan akciğerinin organ düzeyindeki

fonksiyonunu yansıtmak üzere mikroakışkan

bir çip geliştiren Donald Ingber tarafından

kullanılmıştır.

İndüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPSCs) ve karışık hücre

kültürü yetenekleri, genom düzenleme, 3D yazıcı, sofistike

hücre sensörleri, mikroakışkanlar ve mikrofabrikasyon mühendisliği

gibi bağımsız gelişen teknolojilerin bir noktada buluşması,

geçtiğimiz on yılda organ-on-a-chip alanındaki dramatik

gelişmeyi mümkün kılmıştır.

34

Halihazırda ilaçların geliştirilmesi, test edilmesi sürecinde

kullanılan hücre kültürleri ve hayvan modelleri,

insan hastalıklarının patofizyolojisini, spesifik hasta

gruplarının kişiselleştirilmiş ilaç duyarlılıklarını ve hedef

dışı ilaç toksisitelerini tahmin etmekte yetersiz

kalmaktadır.

Organ çipleri insan vücudundaki hücrelerin maruz

kaldıkları doğal fizyolojiyi ve mekanik kuvvetleri in

vitro koşullarda yeniden yaratmak için tasarlanmıştır.

Her bir organ çipi içi boş mikroakışkan kanallar içeren

ve bir hafıza kartı boyutunda olan saydam, esnek

bir polimerden oluşur. Bu kanallar, insan endotel hücreleri

ile kaplı yapay kan damarlarıyla bağlantılı olan

organ spesifik canlı insan hücreleri ile döşenmiştir.

Her OoC platformunun üç kritik ve belirleyici özelliği

vardır: platformdaki dokuların üç boyutlu doğası ve

ayarlanması, daha fizyolojik bir dengeyi yansıtması

için birçok hücre tipinin varlığı ve entegrasyonu (parankimal,

stromal, immün…) ve modellenen dokuyla

ilişkili biyomekanik güçlerin bulunması (akciğer dokusundaki

gerilme kuvvetleri gibi). Organ spesifik

mikroçevre ve mimarinin yeniden üretildiği ve kontrol

edilebildiği organ çipleri; kasılma, albümin sekresyonu

gibi doğal dokuların ayırıcı olan özelliklerini

sergileyebilir. Esnekliği sayesinde çipler bir akciğerin

nefes alıp verme hareketlerini, kas kasılmasını, bağırsaktaki

peristalsis benzeri hareketleri taklit edebilir.

İlaç dağılımının araştırılması ve yeni terapötiklerin

keşfi için kan-beyin bariyeri gibi ara yüzler oluşturulabilir.

Ayrıca hayvan deneyleri pahalı olmaları, uzun sürmeleri

ve sonuçların insanlar için de geçerli olup olmaması

hakkındaki endişeler nedeniyle tartışmalıdır.

Organ çipleri normal insan fizyolojisinin yanı sıra

hastalıkların da modellenmesi ve patofizyolojilerinin

daha iyi anlaşılması için yeni bir araç olmuştur. OoC

teknolojisi, yeni geliştirilen ilaçların insanlar üzerindeki

etkinliği ve güvenliğinin tahmin edilebilmesi için

daha hızlı ve uygun maliyetli alternatif bir yol sunar,

preklinik ilaç testlerinin etkinliğini ve doğruluğunu

arttırmayı amaçlar. Birçok farklı doku ve organ çipini

birbirine bağlayan ‘’body-on-a-chip’’ cihazları insan

vücudundaki organların kompleks etkileşimlerini taklit

ederek ilaçlara verilecek farmakokinetik cevapları

(ADME) tahmin etmek ve ilaçların farmakodinamik

özelliklerini değerlendirmek için kullanılabilir.

Organ-on-a-chip cihazlarının tıpta ve ilaç endüstrilerinde

başarıyla kullanılabilmesi için çiplerde üretilen

biyolojik fonksiyonları iyi kavramak ve doğal dokuları

temsil ettiklerinden emin olmak gereklidir. İlaç endüstrilerinin

ihtiyaç ve standartlarını daha iyi karşılamak

için akademik laboratuvarlar ve endüstrilerin iş

birliğiyle çok sayıda organ çipi sistemi geliştirilmekte

ve cihazların biyolojik uygunluğu iyileştirilmeye çalışılmaktadır.

OoC teknolojisinin ticarileşmesiyle birlikte

cihazlar biyoteknoloji, ilaç, kozmetik gibi sektörlerde

ve kişiselleştirilmiş tıp uygulamaları için akademik

enstitülerde ve hastanelerde kullanılabilecektir.

35

Hücrenin Fotoğrafını Çekmek:

DNA

Mikroskobu

17. yüzyılda Robert Hooke tarafından keşfedilmesinden bu

yana içinde neler olup bittiğini aydınlatmak, hücrenin biyolojiye

entegre olmuş bir merak konusu ve çalışma alanıdır.

Hücrelerin içerisindeki çeşitli molekülleri araştırmak isteyen

araştırmacılar için bu, ancak yüksek çözünürlükteki ışık ve

elektron mikroskoplarının kullanımıyla mümkün olmaktadır.

Meriç Sena Canözler

Joshua Weinstein ve arkadaşlarının geliştirdiği DNA mikroskobu

tekniği ise hücre içi görüntülemede yeni bir yol gösterici

olarak karşımıza çıkıyor. Hücreyi görüntülemek için kendi

genetik materyalinin kullanıldığı DNA mikroskobu, kimyasal

reaksiyonlara dayanan optik bir düzenek içermeyen bir

görüntüleme yöntemidir ve tam dizi bilgisini korurken aynı

zamanda transkriptlerin uzamsal organizasyonunu ortaya

çıkaran bir hesaplama algoritmasıdır.

DNA mikroskobu çok basamaklı biyokimyasal bir yöntemdir.

Bu yöntemde ilk olarak fikse edilmiş insan hücrelerindeki

mRNA’dan cDNA sentezlendikten sonra bu cDNA’lar,

seçilen mRNA hedeflerine bağlanan ve UMI dizisi (unique

molecular identifier sequence) içeren DNA primerleriyle etiketlenirler.

UMI, ilgilenilen bir mRNA’nın her bir ayrı kopyasını

spesifik olarak etiketleyen rastgele bir dizi etiketidir.

Etiketlenmiş cDNA’lar örtüşme uzantılı PCR (overlap extension

PCR) primerleri ile çoğaltılır. Bu çoğaltmanın iki amacı

vardır:

• Etiketlenmiş her cDNA’nın amplifikasyon bölgesinden

difüze olabilen çokça kopyasını üretmek.

• Aynı fiziksel konumu işgal eden iki farklı etiketli

cDNA’nın hibridizasyonuna izin vermek.

Bu kopyalar biriktikçe orijinal konumlarından uzaklaşmaya

başlar. Gezinmekte olan iki DNA molekülü birbiriyle karşı-

36

Bir hücre kültüründeki bağımsız RNA molekülleri

(renkli noktalar)

laştığında birleşirler ve bu hibridizasyona işaret

eden benzersiz bir DNA etiketi meydana

getirirler. Bu etiketler hücrenin DNA resmini

çekmek için oldukça önemlidir. Eğer iki DNA

molekülü birbirine yaklaşmaya başlarsa, bunların

difüzyon kopyaları sıklıkla birbirine bağlanır

ve birbirlerinden uzaklaşan iki DNA molekülünden

daha fazla etiket üretir. Sonrasında

bir bilgisayar algoritması ortaya çıkan veriyi

yorumlar, DNA moleküllerinin orijinal pozisyonunu

ortaya çıkarır ve hücrenin resmini çekmiş

olur.

Weinstein, bir bakıma, orijinal DNA moleküllerinin

birbirlerine DNA molekülleri biçiminde

mesajlar gönderen radyo kuleleri gibi olduğunu

söylüyor. Böylece araştırmacılar, bir kulenin

yakındaki bir başka kuleyle iletişim kurduğunu

tespit edebilir ve konumlarını haritalamak

için kuleler arasındaki iletim

modellerini kullanabilir.

DNA mikroskobu tekniği; birleştirilmiş

ürünlerde kodlanan bilgilerin

karmaşıklığı, cDNA difüzyon

özelliklerini modelleme ihtiyacı,

PCR ve dizileme aşamalarındaki

hatalar gibi çok sayıda bilişim sorununa

sahiptir. Bu nedenle çalışmanın

çoğu, sorgulanan mRNA’ların

anlamlı bir sanal görüntüsünü

elde etmek için veri analizi stratejileri

tasarlamaya ve optimizasyona

adanmıştır.

Weinstein, “Amacımız DNA mikroskobunun

optik mikroskobun

yerini alması değil.” diyor. Ancak

DNA mikroskobu, optik mikroskobun

yapamadığı bazı şeyleri yapabilmektedir.

Örneğin; optik mikroskop,

genellikle genetik açıdan

benzersiz olan spesifik mutasyonlu

tümör hücreleri veya somatik

rekombinasyon mekanizması olan

bağışıklık hücreleri gibi DNA farklılıkları

olan hücreleri sıklıkla ayırt

edemez. Weinstein, DNA mikroskobunun,

tümörlere saldırabilen

bağışıklık hücrelerini tanımlayarak

belirli kanser tedavilerini iyileştirmeye

yardımcı olabileceğini söylüyor.

Bu teknik, kanser tedavilerinde

kullanılabilirliğinin yanı sıra

“Fikse edilmiş insan

hücrelerindeki mR-

NA’dan cDNA sentezlendikten

sonra bu

cDNA’lar, seçilen mRNA

hedeflerine bağlanan

ve UMI dizisi (unique

molecular identifier

sequence) içeren DNA

primerleriyle etiketlenirler.

UMI, ilgilenilen

bir mRNA’nın her bir

ayrı kopyasını spesifik

olarak etiketleyen rastgele

bir dizi etiketidir.”

sinir sisteminin gelişim sürecinde

özel protein üretiminde rol

alan spesifik RNA’lar transkribe

eden nöronların araştırılmasına

da yardımcı olabilir.

Bir görüntüleme uzmanı olan Ulrike

Boehm, tekniğin adında her ne

kadar mikroskop ifadesi geçse de

pratikte herhangi bir optik düzenek

içermediği için “DNA haritalama”

olarak adlandırılmasının daha

uygun olduğunu söylemiştir.

Sıralamaya dayalı olan DNA mikroskobu

dizi varyasyonunun keşfine

de uygundur. Örneğin verilen

mRNA için konum, ifade düzeyi,

varyasyon, splicing izoformları

ve modifikasyonlar gibi faktörler

hakkında bilgi sağlaması mümkün

olabilir.

Dolayısıyla DNA mikroskobu, sanal

görüntüleme yöntemleri konusunda

umut verici bir gelişmedir.

Bu tekniğin katı doku bölümlerine

uygulanabilirliğini sağlamak, aynı

anda çalışılabilen transkript sayısını

ve hücre çözünürlüğünü arttırmak

araştırmacılar için sonraki

hedefler arasında yerini almıştır.

Sonuç olarak DNA etiketleri, DNA

ve proteinler dâhil olmak üzere

diğer makromoleküllerin uzamsal

analizleri için kullanılabilir. Keşfedilecek

potansiyel bir uygulama

olarak DNA mikroskobu, 3D kromozom

konformasyon analizi için

diğer yöntemlerin tamamlayıcısı

olma potansiyeli taşımaktadır.

Yeşil ve kırmızı

floresan etiketli

hücrelerin floresan

mikroskobu fotoğrafı

(solda), aynı numunenin

daha detaylı

bir DNA mikroskobu

görüntüsü (sağda)

37

Genetik Gelişmeler ve Etik

Mert Meriç Ünal

1. Etiğin Günümüzdeki Önemi

1.1. Genetik Gelişimlerin Hızı ve Etik Tartışmalar

Geçmişten günümüze genetik teknolojiler insanoğlunun üzerine çalıştığı bir alan olmuştur. Fakat geçmişten

farklı olarak teknolojiler günümüzde logaritmik olarak çoğalıyor. Ulaşılan her bilgi diğer bir bilginin bulunması

için adeta kapı aralıyor. Bu yüzden de geçmişe oranla çok daha hızla değişen teknolojiler ve gelişmeler oluyor.

Bu hızlanma gelişmenin toplumsal ve kültürel olarak yerleşememişken yeniden değişmesine yol açıyor. Bu

hızlı gelişmelerin günlük yaşama geçirilmesi için etik olarak toplumsal bir kabulleniş olması gerekiyor. Bu gelişme

hızı içerisinde etik tartışmaların da aynı hızda yapılması için şeffaf bir ortam ve düşünce özgürlüğünün

bulunması gerekiyor.

1.2. Toplum ve Etik Kabulleniş

Bir teknolojinin mutlu ve sağlıklı biçimde hayata geçirilmesi için de toplumda ahlaki olarak kabul görülmesi

gerektiği göz önüne alındığında etik tartışmaları çok daha önemli hale geliyor. İnsanoğlu çoğu zaman yeniliğin

çekiciliği ile teknolojilerin hayata geçirilmesi için uğraş verse de bazı uygulamaların toplumda büyük

sorunlara yol açma potansiyeli vardır. Bunun için geliştirilen materyallerin topluma bütünleştirmeden önce

etik yönünün iyice araştırılması ve düşünülmesi gerekmektedir. Bu araştırılma ve düşünülme konusunda etik

tartışmalar ve toplumsal vicdan ortaya çıkıyor. Toplum içerisinde teknolojinin kabullenilişi bu teknolojinin

hızla yayılmasına ve kullanım kolaylığını beraberinde getirmektedir. Klonlama bu kapsamda örnek verilebilir.

Halen birçok popüler kültür ögesinde klonlanma temasının işlenildiğini ve bir korku ögesi olarak kullanıldığını

görebiliriz.

2. DNA Manipülasyonları ve Risk Unsuru

1990 yılında başlayan İnsan Genom Projesi insan genomu üzerindeki

çok önemli etki alanları ve ilişkileri gözler önüne sermiştir.

İnsan Genom Projesi sonrası gen tedavisi ile genetik hastalıkların

tanısı ve ucuz tedavisi sağlanması hedeflenmiştir. Bu

karakteristik özelliklerin dışarıdan müdahale ile değiştirilmesi

sonradan insan ırkının homojenleşmesi ve çeşitliliğin yitirilmesi

anlamına gelebilir. Bu homojenleşme, belirli gen üzerinde

etkili olan patojenlerin çok daha ölümcül ve tehlikeli olacağı

anlamına gelmektedir.

Gen terapisi DNA üzerinde yapılan çeşitli manipülasyonlar ile insan genomunu

ve buna bağlı olarak fenotipik değişmeyi hedefleyen bir tedavi biçimidir. Bu

tedaviyi basit şekilde açıklarsak bazı viral vektörler kullanılarak istenilen genin

genom üzerine yerleştirilmesi amaçlanmıştır fakat viral üzerinde bulunan genin

mutasyona uğrama ihtimali ile farklı hastalıkların ortaya çıkabilme ihtimali vardır.

3. Sonuç

İnsan genomuna bu kadar direkt etki edilebilmesi belirli grupların

çıkarları ile insan gruplarının çoğaltılması siyasi ve sosyal

açıdan birçok sorunu beraberinde getirme potansiyeline

sahiptir. Bu unsurların şeffaf ve özgür bir ortamda tartışılması

gerekmektedir.

38

DNA Origami

Nazlı Vural

Japonca katlama anlamına gelen “ori” ve kağıt anlamına gelen “kami” sözcüklerinin birleşiminden oluşan

origami, hepimizin az çok aşina olduğu bir kağıt katlama sanatıdır. DNA origami ise nanoteknolog ve kristalograf

Nadrian Seeman’ın 1980’li yılların başlarında DNA nanoteknolojisinin temelini ortaya koymasıyla başlayan

sürecin bu antik sanatla harmanlanmasıyla ortaya çıkmış, nanometrelerle ölçülebilen küçücük alanlarda

DNA’dan yapılar inşa edilmesi işlemidir.

Nanoteknolojinin ümit vadeden alanlarından biri olan DNA origami, DNA’nın katlanmasıyla nanometrik 2D ve

3D yapılar oluşturulması prensibine dayanmaktadır. Ana yapıyı oluşturması için “yapı iskeleti” denilen, yaklaşık

7000 nükleotit uzunluğunda, tek zincirli viral DNA; bu DNA’nın katlanmasını sağlamak amacıyla da bilgisayar

yazılımıyla tasarlanmış, kısa ve çok sayıda, tek zincirli ve sentetik DNA oligonükleotitleri kullanılır. DNA

oligonükleotitleri; uzun DNA zinciriyle baz eşleşmesi yaparak birbirinden uzak kısımlarını birbirine bağlar, bu

nedenle bu kısa zincirlere “zımba” adı da verilir. Bu teknik, kare ve üçgen gibi basit geometrik şekillerden DNA

kutularına iki ve üç boyutlu sayısız nanometrik yapının oluşturulmasına olanak tanır.

DNA origami, birçok alanda gelecek vadetmektedir. Bunlar arasında özellikle biyofizik ve biyomedikal alanlar

dikkat çekmektedir. Tekniğin en önemli uygulama alanlarından biri, nanotıbbın da temel uğraşlarından

biri olan ilaç salınımıdır. DNA’nın istenilen büyüklüğe ve şekle sokulabiliyor oluşu, bu tekniği ilaç salınımında

kullanılmak üzere mükemmel bir aday yapmaktadır. Bu amaç doğrultusunda tasarlanan DNA kafesleri; aptamer

denilen, hedef moleküle bağlanabilen oligonükleotit dizileriyle işaretlenir. Bu aptamerler sayesinde kafes,

hedef bölgedeki aşırı derecede eksprese olmuş molekülleri tanıyarak açılır ve içindeki terapötik ilaçları salar.

Böylece; prostat kanseri hücrelerinde ifade edilen özel bir RNA dizisi ya da lösemi hücrelerinin yüzeylerindeki

antijenler gibi spesifik bölgeleri tanıyabilen “nanometrik kargolar” elde edilebilir. Hedefe yönelik ilaç salınımı

dışında ümit verici bir başka alan da doku mühendisliği ve rejeneratif tıptır. DNA, büyüme ve farklılaşma faktörlerini

gerekli yerlere konumlandırarak doku büyümesine olanak tanıyacak bir çevrenin oluşmasını sağlayabilir.

DNA origaminin bu alandaki kullanımı, doku büyümesi ve rejenerasyonun son derece dinamik bir süreç

olmasından ötürü hâlâ başlangıç aşamasında olsa da kök hücre ve kanser tedavileri açısında son derece

heyecan verici fırsatlar sunabileceği açıktır.

DNA origami; bizleri sayısız şekil ve biçimde yapıların tasarlanabileceği, hayal gücüyle teknolojiyi birleştiren

nano ölçekli bir dünyaya götürüyor. Hâlâ geliştirilmesi gereken yönleri ve giderilmesi gereken eksikleri bulunsa

da bu “sanat”, nanofotonikten doku mühendisliğine, biyofizikten nanotıbba çok geniş bir yelpazede

yenilikler yaratırken belki de günümüzün en bilinen hastalıklarının çaresini de bu minik dünyasında saklıyor.

39

Çok değerli okuyucular,

Bilim kurgu sever misiniz? Çat diye soruyla girdim ama cevabınızı duyamıyorum, ne yazık. “İşin içinde

bilim olsun, kurgu olsun da ben nasıl olmayayım!” mı dediniz? Yoksa sıkıntıdan uyuyakaldığınız

filmlerin arasına mı giriyorlar? Belki de konunun uzmanı olarak bu cümleleri okurken içinizden beni

ayıplıyor, “Bilim kurgu dediğin sadece sinemadan mı ibaret a cahil!” diyorsunuz. Eh, haksız sayılmazsınız.

Yine de çoğunluğa hitap etmek istedim efenim; sinemaseverlere, bilim-kurgu-severlere,

tıbbı sevmek için bahane arayanlara, yapacak daha iyi bir işi olmayanlara, arkadaş ortamında caka

satmak isteyenlere… Bu nedenle karşınızda: Bilim kurgu (ft. tıbbın geleceği) filmleri derlemesi. Evet

feat, çünkü listedeki filmlerin hepsi direkt tıbbın geleceğini anlatmıyor. Bazı filmler tıbbi bir gelişme

üzerine değişen dünyayı konu alırken bazılarında sadece geleceğin tıbbından esintiler var. Birkaçında

ise tıp bağlantısı kurmak için hiç çabalamayın, sadece o filmleri yazmamaya kıyamadım |・ω・)

Arkeolojik keşifler kadar geriye gitmese de çekildiği döneme göre filmlerle tarihi turlamak mümkün.

Ama aynı sanat dalı bizi uzay zaman sürekliliğinin ötesine de fırlatabiliyor, yani sinemaya geleceğin

fragmanı diyebiliriz. (Diyebilir miyiz? Hangisi hangisini tetikliyor? Alın size münazara konusu.) Böyle

düşününce sinema aslında hantal bir zaman makinesi gibi, değil mi? Sizler de listedeki bu filmlerle

yönetmenin gözünden de olsa geleceğe bir bakış atabilir, sonra dilerseniz üstünde derin düşüncelere

dalabilirsiniz. Dilemezseniz de kapatırsınız ekranı, şimdiyi yaşamaya devam edersiniz. Seçme

hakkı size, seçilme hakkı filmlere ait; tabii bana kalırsa hepsini izlemelisiniz. Nasıl olsa hiçbirimiz

dışarı çıkmıyoruz değil mi, evde bol bol vaktimiz var ;)

İyi seyirler.

40

Gattaca

Etik derslerinin vazgeçilmezi,

hâlâ izlemediyseniz çok ayıp

ediyorsunuz.

Frankenstein

It’s from 1931. And it’s alive!

A.I.

Kubrick’ten Spielberg’e, yapay

zekâdan insana, düşlerden

mavi periye bir yolculuk.

Eternal Sunshine of

the Spotless Mind

İsmini tek seferde söyleyebilene

madalya takıyorlar. Jim

Carrey var ama komedi değil.

Arrival

Bilim kurgu diyorsak uzay, uzay

diyorsak Arrival. Interstellar’cılar

köşede ağlayabilir.

Fifth Element

İzleyenlerin %83’ü film bittikten

sonra Milla Jovovich dışında

bir şey hatırlamıyor.

Blade Runner

Şiir gibi bir bilim kurgu. Bitirince

siz de malum soruyu

soracaksınız. Deckard--..?

Children of Men

Sinematografisi çok iyi diye

duydum :p

Sakasama no Patema

Yine insanlar, yine dünyanın

canına okumuşlar. Ama hangi

dünyanın? Asıl soru bu.

Minority Report

Aksiyon mu, bilim kurgu mu,

gerilim mi, Tom Cruise mu?

Bilmiyorum ama hepsini de

çok iyi beceriyor bu film.

Dark City

Elimizde Matrix kalmadı,

bununla idare edeceğiz. Şaka.

Sonuna kadar #darkcityfanclub

41

Ex Machina

Hangisi daha kötü, diye sorduran

film. İnsanın eline düşmek

mi, yapay zekânın merhametine

kalmak mı?

Sonraki bültende görüşmek

üzere

HÜTBAT Bülten - Tıbbın Geleceği

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?