Purdue Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, köpeklerde ve insanlarda kemoterapi direncini daha iyi tahmin etmek için bir teknik geliştirdiler.

Kemoterapi hayat kurtarabilir, ancak çoğu zaman kanser hastası reçete edilen kemoterapiye dirençli olabilir ve bu da hastanın değerli zamanına mal olur. Kemorezistans, araştırmacıların doğru kemoterapi türünü doğru hastayla eşleştirebilmeleri için daha iyi anlaması gereken bir konudur ve buna kişiselleştirilmiş tıp denir.

Veteriner bilim insanları ve fizikçilerden oluşan alışılmadık bir ikili, kemorezistansı tespit etme yöntemlerinin kişiselleştirilmiş tıpta yeni standart olabileceğine inanıyor. Yöntemleri beklenmedik: Doppler ultrason. Pek çok kişi, fırtına aktivitesini tespit etmek için hava durumu raporlarından veya doğmamış çocuklarını ilk kez gören anne-baba adaylarından Doppler terimini duymuş olabilir.

Purdue Üniversitesi'ndeki fizikçilerden ve veteriner bilim adamlarından oluşan bir ekip, kanser hücrelerinin kemoterapiye nasıl tepki verdiğini tespit etmek için ultrason kullanıyor. Şu anda İÜ Tıp Fakültesi'nde insanlar üzerinde yapılan Faz-2 klinik çalışmalarında kişiselleştirilmiş kemoterapi tespit yöntemlerine sahipler ve aynı zamanda bu yöntemi köpeklerde de kullanıyorlar. Konsept 2015 yılında Purdue'deki üç araştırmacı tarafından doğdu: baş araştırmacı David Nolte ve Seçkin Fizik ve Astronomi Profesörü Edward M. Purcell, Temel Tıp Bilimleri Profesörü John Turek ve Karşılaştırmalı Onkoloji Profesörü Michael Childress. Nolte, Purdue Bilim Koleji Fizik ve Astronomi Bölümü'ndendir ve Turek ve Childress, Purdue Veteriner Fakültesi'ndendir. Üçü de Purdue Üniversitesi Kanser Araştırma Enstitüsü'nün üyesidir ve bulgularını şu adreste yayınlamıştır: Bilimsel Raporlar. Bu makalede ayrıca Nolte'nin üç öğrencisi de yazar olarak listelenmiştir; Her ikisi de eski doktora öğrencileri olan Zhen Hua ve Zhe Li ve mevcut doktora öğrencisi Dawit Lim; ayrıca İÜ Tıp Fakültesi ekibi Shadia Jalal, MD, Ali Ajrouch ve Ahmad Karkash'tan oluşuyor.

Nolte, "Purdue'de geliştirilen teknik, kanser hücrelerinin içindeki hareketleri ve hücreler antikanser ilaçlara maruz kaldığında bu hareketlerin nasıl değiştiğini ölçüyor" diye açıklıyor. "Hareket hücresel 'makinenin' bir sonucu olduğundan kemoterapiye olumlu yanıt veren hastalar, ilaçlara yanıt vermeyen hastalardan farklı mekanik tepkiler gösteriyor. Bu, kemoterapinin başarılı olamayacağı hastaları tespit ederek daha etkili tedaviye yönlendirilebilme potansiyeline sahip."

Biyodinamik görüntüleme (BDI) adı verilen teknik, sekiz yılı aşkın süredir kanser tedavileri için geliştirilme aşamasındadır. Ekip, tekniğin kemorezistansı belirleme potansiyeli gösterdiğini ancak yalnızca oldukça kısıtlı hastalık koşulları altında olduğunu belirterek bulgularını daha önce yayınlamıştı. Bu durum BDI'nın yalnızca özel durumlarda yararlı olup olamayacağı sorusunu gündeme getirdi. 

Mevcut araştırma BDI'nın aslında genel ve sağlam bir teknik olduğunu gösteriyor. İki tür (insan ve köpek) ve iki hastalık (lenfoma ve özofagus kanseri) arasında benzer sonuçlar gösteriyor. Bu, ilk kez, canlı kanser dokularındaki mekanik hareketlerin ölçülmesinin, hastanın kemorezistansını tahmin etmede uygulanabilir ve umut verici bir yaklaşım olduğuna dair güçlü kanıtlar sağlıyor."

David Nolte, baş araştırmacı 

Doppler'in kanser araştırmalarında kullanılması pek mümkün olmayan bir senaryo gibi görünüyor. Nolte'ye göre bu tekniğin konsepti ve süreci, temel bilimsel deneylerden doğmuştur. Konseptin, yavaş ve istikrarlı ilerlemeyle birlikte rastlantısallığın avantajıyla ince ayarlandığını söyledi.

"Laboratuvarda yetiştirilen kanser dokusu kültürleri üzerinde çalışmaya başladık, dolayısıyla hastalardan yeni tümörlere geçmek doğaldı" diye açıklıyor. "Doppler ölçümleri, deneylerimiz sırasında başlangıçta tahmin etmediğimiz ilginç dinamik etkileri fark ettiğimiz için yönlendirildiğimiz bir şeydi."

Bu ekip yirmi yıldan fazla bir süre önce kuruldu. 1999 yılında, Purdue Araştırmadan Sorumlu Yönetici Başkan Yardımcısı Ofisi, görüntülemenin çeşitli yönleriyle ilgilenen Purdue öğretim üyelerinin katıldığı bir toplantıya ev sahipliği yaptı.

“Dr. Nolte ve ben o toplantıda tanıştık ve laboratuvarımda yetiştirdiğim 3 boyutlu tümör kürecikleri (kültürde yetiştirilen küçük tümörler) ile teknolojiyi kullanmak üzerinde çalışmaya başladık" diyor Turek. "Teknoloji geliştikçe birkaç yıl boyunca tümör küremsileriyle çalıştık. Hasta kaynaklı tümörlere geçme zamanı geldiğinde Dr. Childress'e yaklaştık ve köpeklerdeki lenfoma hastalarından alınan örnekleri ilaçlara verdikleri tepkiyi takip etmek için kullandık. Teknolojiyi insan örneklerine aktarmanın fizibilitesini belirlemek için köpek örnekleriyle çalışmak gerekliydi. Köpek örneklerinden insan örneklerine geçtik. İÜ Tıp Fakültesi'nden Dr. Shadia Jalal ile yaptığımız işbirliği, araştırmanın çok değerli ve kritik bir bileşeni oldu."

Childress, "Laboratuvar farelerinden alınan tümörlere kıyasla köpek tümörlerini kullanmanın en büyük avantajı, ilkinin insan kanserlerinin heterojenliğini daha iyi temsil etmesidir" diyor. "İncelediğimiz köpeklerin tümü aynı kanser türüne (lenfoma) sahip olmasına rağmen, her bir köpeğin kanseri benzersizdi; bazıları kemoterapiye daha duyarlı, diğerleri ise daha dirençliydi. Bu, BDI gibi öngörücü bir teknolojinin insan denemelerine geçmeden önce çalışılacağı ideal bir hayvan modeli sağladı." 

Tüm canlılardaki hücreler, çok hassas bir şekilde ayarlanmış çalışma mekanizmalarına sahiptir. Dış etkiler hücresel mekanizmayı bozduğunda mekanik hareketler değişir. Bilim adamları, kanserleri tedaviye duyarlı olan hastalarla duyarlı olmayanlar arasındaki bu değişikliklerde bir fark görebilirlerse, bu imzaları öğrenebilir ve bunları gelecekteki hastalarda kemorezistansı tahmin etmek için kullanabilirler.

Nolte, "İmzaların ne anlama geldiği daha derin bir soru" diye açıklıyor. "Kemorezistansın işaretleri, hücreler ve dokulardaki sinyal yollarındaki değişiklikler ve hatta muhtemelen genetik ifade açısından yorumlanabilir mi? Bunu yanıtlamak çok daha zor ama şu anda ölçümlerimizi gen ifade profilleriyle karşılaştırarak bu soru üzerinde çalışıyoruz. Ayrıca hücrelerde davranışı bilinen referans bileşikleri kullanıyoruz ve ölçümlerimizi bu ilaçlar altında meydana gelen bilinen değişikliklerle çapraz referanslayabiliyoruz. Araştırmanın bu kısmı uzun vadeli.”

Nolte, Purdue'nin disiplinler arası araştırmalar için güçlü bir desteğe sahip olduğunu ve bunun da bu tür araştırmaların nasıl geliştiğine önemli ölçüde yardımcı olduğunu söylüyor. Bunu, Veteriner Fakültesi'ndeki Purdue Üniversitesi Küçük Hayvan Hastanesi ile birleştirmek, ekibin köpek hastaları üzerinde klinik deneyler düzenlemesine olanak tanıyor. Artık bu umut verici sonuçları elde eden ekip, kanser araştırmalarındaki bir sonraki büyük adımın "ileriye dönük" Faz 2 denemelerini de içermesini bekliyor.

"Mevcut Aşama 2 geriye dönüktü; burada hastanın klinik yanıtı, BDI kullanılarak öngörülen yanıtla çapraz olarak doğrulandı. Bir sonraki adım, 'ileriye dönük' bir Faz 2 denemesidir, bu da hastanın tepkisini kemoterapinin başlangıcından önce tahmin edeceğimiz anlamına gelir" diyor Nolte.

Bu araştırma kısmen Ulusal Bilim Vakfı (NSF) CBET (Kimya, Biyomühendislik, Çevre ve Taşıma Sistemleri Bölümü), American Kennel Club Köpek Sağlığı Vakfı ve Purdue Kanser Araştırmaları Enstitüsü tarafından finanse edilmektedir.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.news-medical.net/news/20240213/Researchers-develop-groundbreaking-technique-to-detect-chemoresistance-using-ultrasound.aspx