- NHS hastalarından alınan hücrelerden, gerçek organların bazı temel özelliklerini taklit eden organoidler geliştirilecek.
- Proje, İngiltere Tıbbi Araştırma Konseyi'nin (MRC) sağladığı 20 milyon sterlinlik fonla Cambridge'de yürütülecek.
- Bilim insanları, insan dokularından oluşturulan modellerin bazı hastalıklar ve ilaç tepkileri açısından hayvan modellerinden daha doğru sonuçlar verebileceğini düşünüyor.
- Hayvan deneylerini başarıyla geçen ilaçların tarihsel olarak yüzde 90'dan fazlasının insan deneylerinde başarısız olması, mevcut yöntemin sınırlarını gündeme getiriyor.
İngiltere, ilaç geliştirme süreçlerinde hayvan deneylerine alternatif oluşturabilecek insan temelli modellerin kullanımını artırmaya hazırlanıyor.
Cambridge'de kurulacak yeni araştırma merkezi kapsamında, İngiltere Ulusal Sağlık Servisi'nden (NHS) hastaların hücreleri alınarak laboratuvar ortamında mini insan organları ve dokuları üretilecek.
"Organoid" adı verilen bu yapılar, gerçek organların küçültülmüş ve basitleştirilmiş modelleri olarak kullanılıyor. Araştırmacılar, hastalıkların farklı kişilerde nasıl geliştiğini ve aynı ilaca neden farklı tepkiler verildiğini bu modeller üzerinden incelemeyi amaçlıyor.
Organoid nedir?
Organoidler, insan hücrelerinden laboratuvar ortamında oluşturulan ve bir organın belirli yapısal ve işlevsel özelliklerini taklit eden üç boyutlu küçük doku kümeleri.
Araştırmacılar bu teknolojiyi yaklaşık 10 yıldır geliştiriyor.
Bir milimetreden daha küçük olabilen organoidlerin, gerçek organ ve dokuların bazı temel özelliklerini taklit edebildiği; hastalık sırasında meydana gelen değişikliklere ve ilaçlara verilen tepkilere dair bilgi sağlayabildiği belirtiliyor.
Bu sayede bilim insanları, bir ilacın hastalıklı dokuyu nasıl etkilediğini doğrudan insan hücrelerinden oluşturulan bir model üzerinde gözlemleyebiliyor.
Amaç kişiye özel tedavileri geliştirmek
Projenin en önemli hedeflerinden biri yalnızca hayvan deneylerinin azaltılması değil, aynı zamanda kişiselleştirilmiş tıp çalışmalarının hızlandırılması.
Araştırmacılar, farklı hastalardan alınan hücrelerden organoidler üreterek aynı hastalığın farklı kişilerde nasıl değiştiğini inceleyebilecek.
Örneğin yeni bir ilaç adayının, hastaların tamamında mı yoksa yalnızca belirli bir hasta grubunda mı etkili olduğu daha erken aşamada tespit edilebilecek. İşe yaramadığı görülen ilaç adaylarının da geliştirme sürecinin erken aşamalarında elenmesi hedefleniyor.
Bu yaklaşım, ilaç geliştirme süresini ve maliyetlerini azaltma potansiyeli taşıyor.
"Fare bize hangi tedavinin işe yaradığını söyleyemez"
Cambridge Stem Cell Institute'tan çocuk gastroenterolojisi profesörü Matthias Zilbauer, projenin ilaç geliştirme sürecinde önemli bir değişim yaratabileceğini söyledi.
Zilbauer, hayvan kullanımının yakın gelecekte tamamen sona ermeyeceğini kabul ederken, yeni modellerin hayvan deneylerinde gerçek ve önemli bir azalma sağlayacağını belirtti.
Bilim insanına göre temel sorun, bazı insan hastalıklarının hayvanlarda hiç görülmemesi veya farklı biçimde ortaya çıkması.
Bu nedenle araştırmacılar, hangi tedavinin hangi hastalarda işe yaradığını doğrudan insan dokuları üzerinden gösterebilecek modeller geliştirmek istiyor.
Hayvan deneylerini geçen ilaçların çoğu insanlarda başarısız oluyor
Yeni yöntemin arkasındaki en önemli gerekçelerden biri ilaç geliştirme süreçlerindeki yüksek başarısızlık oranı.
Tarihsel verilere göre hayvan deneylerinde başarılı olan ilaçların yüzde 90'ından fazlası daha sonra insanlar üzerinde yapılan klinik deneylerde başarısız oluyor.
Bu başarısızlıkların nedenleri arasında hayvanlarla insanlar arasındaki biyolojik farklılıklar önemli bir yer tutuyor.
Bir hastalığın farede veya başka bir laboratuvar hayvanında oluşturulabilmesi, aynı mekanizmanın insanlarda da aynı şekilde çalışacağı anlamına gelmiyor.
Cambridge'deki araştırmacılar, insan hücrelerinden geliştirilen organoidlerin bu biyolojik farkı azaltabileceğini düşünüyor.
20 milyon sterlinlik araştırma merkezi
Proje için 20 milyon sterlin kaynak ayrıldı.
Cambridge'deki merkezde yalnızca tek bir hastalık veya organ üzerinde çalışılmayacak. Araştırmacılar, farklı kurumlarla birlikte standartlaştırılmış ve doğrulanmış organoidlerden oluşan geniş bir kütüphane oluşturmayı planlıyor.
Bu modellerin daha sonra üniversiteler ve ilaç şirketleri tarafından kullanılabilmesi hedefleniyor. Böylece organoid teknolojisinin yalnızca akademik araştırmalarda değil, yeni ilaçların geliştirilmesinde de yaygınlaşması amaçlanıyor.
İngiltere hayvan deneylerini azaltma stratejisi uyguluyor
Cambridge projesi, Başbakan Keir Starmer hükümetinin bilimsel araştırmalarda hayvan kullanımını azaltmak amacıyla hazırladığı daha geniş stratejinin bir parçası.
Bu stratejide "yeni yaklaşım metodolojileri" olarak adlandırılan teknolojiler öne çıkıyor.
Bunlar arasında organoidler, organ-on-a-chip sistemleri, yapay zeka destekli biyolojik modelleme ve insan dokularına dayalı laboratuvar modelleribulunuyor.
Amaç, ilaç geliştirme sürecinde hayvanların kullanılmasını mümkün olduğunca erken aşamalarda azaltmak.
Hayvan deneyleri tamamen ortadan kalkmayacak
Bilim insanları yeni teknolojinin önemine dikkat çekerken, hayvan deneylerinin kısa vadede tamamen sona ermeyeceğinin de altını çiziyor.
Bazı ilaçların vücudun tamamında nasıl hareket ettiği, farklı organların birbirleriyle nasıl etkileştiği veya karmaşık bağışıklık tepkileri gibi süreçlerin tek bir organoid üzerinde tam olarak modellenmesi mümkün olmayabiliyor.
Bu nedenle organoidlerin ilk aşamada hayvan deneylerinin tamamen yerine geçmesinden ziyade kapsamını azaltması bekleniyor.
"Vücut-on-chip" teknolojisi de devrede
İngiltere'nin yeni yaklaşımı yalnızca organoidlerle sınırlı değil.
Araştırmacılar ayrıca "body-on-chip" (vücut-çip üzerinde) sistemleri geliştiriyor. Bu sistemlerde farklı insan dokuları mikroçipler üzerinde bir araya getirilerek bir ilacın vücutta nasıl hareket edebileceği modellenmeye çalışılıyor.
Böylece tek bir organ yerine, ilacın birden fazla organ üzerindeki etkisini taklit etmek mümkün olabiliyor.
Yapay zeka da bu sistemlerden elde edilen büyük miktardaki verinin analiz edilmesinde kullanılacak.
İlaç geliştirmede büyük değişim beklentisi
Cambridge'deki proje başarılı olursa, ilaç şirketlerinin yeni tedavileri insanlara uygulanmadan önce değerlendirme biçiminde önemli bir değişiklik yaşanabilir.
Bugünkü sistemde hayvan modelleri, yeni bir ilacın insan deneylerine geçebilmesi açısından önemli bir basamak oluşturuyor.
Yeni yaklaşım ise "önce hayvana, sonra insana" modelinden, insan biyolojisini laboratuvarda daha doğrudan taklit eden sistemlerin daha erken aşamalarda kullanılmasına doğru bir geçiş anlamına geliyor.
Tıpta hayvan deneylerinin geleceği yeniden tartışılıyor
Cambridge'deki 20 milyon sterlinlik girişim, hayvan deneylerinin tamamen ortadan kaldırılacağı anlamına gelmiyor. Ancak bilim insanlarının hedefi, ilaçların insan vücudundaki etkilerini insan hücrelerinden oluşturulan modellerle daha erken ve daha doğru biçimde öngörmek.
Organoidlerin kişiye özel hastalık modelleri oluşturabilmesi, ilaç adaylarının başarısız olanlarının erken elenmesi ve hayvan kullanımının azaltılması, teknolojiyi gelecekte kişiselleştirilmiş tıp ve ilaç geliştirme süreçlerinin önemli araçlarından biri haline getirebilir.