Hapları Unutun, Manyetik İlaçlar Geliyor >> İlaçta doz aşımı ve kemoterapide yan etki ortadan kalkıyor

Maryland Üniversitesi ve Bethesda merkezli Weinberg Medical Physics şirketinin geliştirdiği manyetik alan teknolojisi, ilacın etkin maddesini insan vücudundaki hastalıklı ve enfeksiyonlu bölgelere mikroskobik çubuk mıknatıslarla iletiyor. Yakın gelecekte kanser hastalarını tedavi etmekte kullanılan kemoterapi ilaçları da bağışıklık sistemine zarar vermeden doğrudan tümörlere taşınacak.

Bugüne kadar tıp başlıca iki alanda gelişti: Ameliyat teknikleri ve ilaçlar. Oysa birçok durumda ilaçları son derece verimsiz kullanıyoruz. Örneğin ateşli hastalıkları geçirmek için antibiyotik alıyoruz ve vücudu uzun vadede yan etkilere yol açabilen kimyasallarla bombalıyoruz. Ağrı kesiciler karaciğeri zorlayabiliyor, hatta bakteriler antibiyotiklere dirençli hale geliyor ve bu da gelecekteki tedaviyi zorlaştırıyor.

Çözümü manyetik ilaçlar

Doktorlar bu güçlükleri aşmak için ilaçları doğrudan hedefe ulaştıran teknolojiler geliştiriyor. Amaç koca bir hap dolusu kimyasal madde yutmak yerine (her ne kadar hapların büyük kısmı dolgu malzemesi olsa da) hastalıkları minimum dozda ilaç kullanarak tedavi etmek. Peki bugüne kadar neden böyle yapmadık? Nükleer silahlardan örnek verelim:

60’lı yıllarda ABD ve Sovyetler Birliği 2 megatonluk büyük termonükleer başlıklar stokluyordu. Çünkü o zaman kıtalararası balistik füzeler hedefi birkaç kilometre ile ıskalayabiliyordu. Bu yüzden füze uzağa düşse de hedefi kolayca yok etmesi için daha güçlü nükleer başlıklar kullanılıyorlardı. Sonra isabetli füzeler geliştirildi. Bugün tipik bir termonükleer başlık sadece 400 kiloton (0,4 megaton) gücünde.

Aynı mantık insan vücudu için de geçerli. Bu kez nükleer bombanın yerine antibiyotikleri koyabiliriz. Aslında mikrop kapıp da boğazımız şiştiği zaman vücuttaki enfeksiyonlu bölgeye, örneğin bademciliklere az miktarda ilaç vermek yeterli (etkin madde olarak birkaç bin molekül kullanmak yetiyor).

Mesele bu ilacı doğrudan hastalıklı bölgeye, örneğin tümörlere ulaştırmak, fakat elimizdeki teknoloji yeterli olmadığı için vücuttaki kanı dolduracak, satüre edecek kadar çok ilaç kullanıyoruz. Bu da kemoterapinin bağışıklık sistemini çökertmesi ve hastanın kanser iyileştiği halde zatürre olması gibi risklere yol açıyor.

Çözümü ne?

İlk başlarda mikroskobik robotlar (nanitler) geliştirmeye odaklandık. Bunlar vücuda şırınga edilecek, kılcal damarlarda hedefi arayıp bulacak ve içlerindeki ilaç moleküllerini doğrudan hedef tümöre taşıyacaktı. Nitekim makine adam, cyborg, Terminator korkuları bir yana nanoteknolojiyi geliştiren ilk sektörlerden biri ilaç sektörüdür.

Yalnız burada bir problem var: Size tarif ettiğim robotlardan henüz geliştiremedik. Bazı prototipler geliştiriyor ve bazı konseptleri laboratuar ortamında test ediyoruz; ancak elimizde “Aytül’ün boğazı şişmiş. Al şu antibiyotiği de kızın bademciklerine taşı ama dikkat et, yolda giderken dökme” diyebileceğimiz nanitler yok.

Zaten bu tür karmaşık teknolojiler geliştirmeye pek gerek de yok. Örneğin kana az miktarda manyetik ilaç şırınga ettiğimizi düşünelim. Demir tozu gibi manyetik alanlardan etkilenen bu ilaçları kan damarlarında ya da lenf sisteminde mıknatıs tutarak yönlendirebilir ve ilaçların sadece hastalıklı bölgeye gitmesini sağlayabiliriz (resimde insan kafatasında manyetik ilaç kullanımı gösteriliyor). Böylece çok az miktarda ilaçla hastalıkları yan etkiye yol açmadan iyileştirmek mümkün olur.

Bunun maliyet avantajı da var. Bazı ilaçlar çok pahalı ve ne kadar az ilaç kullanırsak yoksul insanların kritik ilaçlara erişmesi de o kadar kolaylaşacak. Maryland Üniversitesi ve Weinberg Medical Physics şirketi işte bu güçlüğü aşmak için manyetik ilaçlar geliştiriyor.

Nasıl çalışıyor?

İlacın içinde manyetik nano parçacıklar (metrenin milyarda biri boyundaki tanecikler) var. Bunları vücudun üzerinde mıknatıs gezdirerek belirli lokasyonlara yönlendiriyorlar. Örneğin beyin ameliyatıyla bile çıkarılamayacak olan derin tümörleri öldüren ilaçlar, beyin zarı iltihabını iyileştirmek için (menenjit) nokta atışı yapan ilaçlar ve en dar kılcal damarları bile açan ilaçlar bu yöntemlerle kontrol edilebilir.

Söz konusu teknoloji uzun yıllara dayalı bir çalışmanın ürünü. Teorik olarak bizzat DNA’ya müdahale ederek tek tek genlerin bile ilaç molekülleri taşımasını sağlamak mümkün. Örneğin bilim adamları insan hücresinin içinde sadece mitokondriyi bozan özel hastalıkları bu şekilde tedavi etmeyi düşünüyor.

Bugüne kadar araştırmacıları en çok zorlayan şey manyetik alanların güçlü olmasına rağmen menzilinin kısa olmasıydı. Mıknatıslar ilacı ancak derinin hemen altındaysa etkileyebiliyordu, ama araştırmacılar bunu zekice bir yöntemle aştılar. Standart bir mıknatısta olduğu gibi sürekli etki eden manyetik alanlar yerine, elektromıknatıslarla üretilen atımlı manyetik alanlar kullandılar (nabız gibi atan güç alanları).

Bu noktada ilaca kattıkları manyetik tozun şekli de çok önemli. Örneğin yeni manyetik toz küre şekilli değil, çubuk şekilli. Bu yüzden çubuğun iki ucu, çubuk mıknatısın iki kutbu gibi davranabiliyor. Daha net bir ifadeyle nabız gibi atan değişken manyetik alanlar kullanarak manyetik tozun yönünü çok daha iyi kontrol edebiliyoruz.

Vücuttaki hücreleri tek tek kontrol etmek

Örneğin kısa süreli manyetik alan uygulayarak bu çubukları kılcal damarlarda sağa veya sola döndürmek mümkün. İkinci manyetik darbe ise manyetik tozu damarların içinde ileriye itiyor. Böylece damarlardaki ilacı tıpkı uzaktan kumandalı oyuncak araba gibi kullanabiliyoruz. Ardından yapmamız gereken tek şey ilacı doğru adrese park etmek.

Bu bağlamda birden fazla elektromıknatıs ile ilacı hastalıklı organın en ulaşılmaz bölgelerine taşıyabiliriz. Böylece birçok durumda hastayı ameliyat etmeye gerek kalmıyor; fakat sistemin asıl yararı başka: Bu teknoloji sayesinde gen tedavisinde kullanılan genleri de hedefe çok daha isabetli olarak taşıyabiliriz. Kısacası manyetik ilaçlar süper hassas tıp devrini başlatmak üzere ve bir gün insan vücudundaki bütün hücreleri gerçek zamanlı olarak tek tek kontrol etmek mümkün olacak.

Manyetik ilaç