Kanada'daki McGill Üniversitesi'nden bilim insanları, nano (metrenin milyarda biri) ölçekli ilaç kapsüllerini DNA ipliklerinden üreterek, ilacı sadece hastalıklı hücrelere veren sisteme imza attı. Prof. Hanadi Sleiman başkanlığındaki ekibinin başarısı, hastalıklı hücreleri tanıyabilen ilaçlar konusunda önemli bir adım olarak kabul ediliyor. Nature Chemistry adlı bilimsel derginin internet sitesinde yayımlanan çalışmada, buluşun, DNA tabanlı nano malzemelerin tasarımında da yeni imkanlar sunduğuna dikkat çekiliyor.
Sleiman ve ekibi, daha önce de altın nano parçacıkların doldurulabileceğini ve yükünü DNA nano tüplerden bırakabileceğini göstererek, bu yolla ilaç iletiminin mümkün olduğu fikrinin ilk kanıtını ortaya koymuştu. Yeni araştırmaysa DNA nano yapıları kullanan, altın nano parçacıklardan çok daha ufak boyutlardaki küçük moleküllerin de ilaç iletiminde ustalıkla kullanılabildiğini gösteren ilk çalışma olması bakımından önem taşıyor.
Son derece şaşmaz bir kesinlikle üretilebiliyor olmalarının yanı sıra vücutta kendiliğinden yok olabilmeleri, büyüklük, şekil ve özelliklerinin kolaylıkla ayarlanabiliyor olması, DNA tabanlı nano yapıların, vücut içinde ilaç iletiminde sıklıkla kullanılan diğer sentetik maddelere göre en önemli avantajını oluşturuyor.
Nasıl yapıldı?
Hastalıklı hücreleri tanıyabilen nano ilaç teknolojisi aslında bedenimizde mevcut olan bağışıklık sisteminin de temeli. Antikor denilen iyileştirici-hasta hücreleri imha edici özel hücreler bedenimizde de, ancak belirli tipteki hücrelerle etkileşime girecek şekilde üretiliyor. Bilim insanlarının yaptığı da bunu taklit ederek, bağışıklık sisteminin üretemediği türde ilaçlar üretmek.
Önce DNA'yı oluşturan materyalden oluşan kısa DNA iplikleri yardımıyla kafes olarak adlandırdıkları DNA küpleri üreten bilim adamları, daha sonra, bu DNA küpleri üzerinde, lipid benzeri moleküller yardımıyla ilaç iletimine imkan sağlayan değişiklikler yaptı.
Tıpkı bir araya gelebilen yapışkan yamalara benzer bir özelliğe sahip lipidler, DNA küpü içinde, bilim insanlarının "el sıkışma" olarak adlandırdığı bir şekilde birbirlerine tutunabiliyor.
Deneyleri sırasında yapışkan yamaların DNA küplerinin dış yüzlerinden birine yerleştirilmesi durumunda iki küpün birbirine tutunabildiğini keşfeden araştırmacılar, bu yeni birleşme biçimiyle proteinlerin kendi işlevsel yapıları içine yerleşme şekli arasında benzerlikler olduğuna dikkati çekti.
Bilim insanları, oluşturdukları DNA kafeslerinin taşıdıkları ilaç moleküllerini bırakmalarının ortamda belirgin bir nükleik asit diziliminin mevcut olması halinde mümkün olabildiğini belirtti.
Araştırmanın yazı heyetinde yer alan doktora öğrencisi Thomas Edwardson, kanser hücreleri de dahil olmak üzere birçok hastalıklı hücrenin belirli genleri aşırı derecede aktif hale getirdiğine dikkati çekerek, gelecekteki bir uygulamada, ilaç yüklenmiş bir DNA küpünün, taşıdığı ilacı bırakmasını tetikleyecek hastalıklı hücre ortamına gönderilmesinin düşünülebileceğine işaret etti.
Kanada'nın Montreal kentindeki, Tam Teşekküllü Yahudi Hastanesi bünyesinde çalışan Lady Davis Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nden bilim insanlarıyla işbirliğine giden Sleiman ve ekibi, halen bu ilaç iletim yönteminin, kronik lenfositik lösemi ve prostat kanseri hastalığının tedavisinde kullanılabilirliği konusunda yaptıkları hücre ve hayvan deneylerini sürdürüyor.