Yapay DNA Yapıları, Kanserli Hücreleri Hedef Alıyor
Yeni bir çalışma, antikorlarla donatıldığında bağışıklık sistemine özellikle kanserli hücreleri hedef alması talimatını veren yapay DNA yapılarının potansiyelini vurguluyor.
İmmünoterapi, kansere karşı mücadelede son derece umut verici bir silah olarak görülmektedir. Özünde amaç; vücudun bağışıklık sistemini, kötü huylu hücreleri tanımlayıp yok edecek şekilde harekete geçirmektir. Ancak sağlıklı hücrelere zarar vermekten kaçınmak için tahribatın mümkün olduğunca etkili ve spesifik olması gerekir.
LMU, Münih Teknik Üniversitesi (TUM) ve Helmholtz Münih’ten araştırmacılardan oluşan bir ekip Nature Nanotechnology’de yayımladıkları yeni bir çalışmada, tam da bunu yapabilecek kullanıcı tanımlı ajanlar geliştirmek için umut verici bir yöntem sundular.
Çalışmanın başyazarlarından Profesör Sebastian Kobold, “Merkezde, herhangi bir antikorla özel olarak donatılabilen katlanmış DNA ipliklerinden oluşan küçük bir şasi yer alıyor.” diyor. Münih Üniversite Hastanesindeki ekibi, yeni substratların etkisini hem in vitro hem de in vivo olarak araştırdı.
T-Hücrelerini İşe Almak İçin DNA Origamisi Kullanmak
“Programlanabilir T-hücresi bağlayıcıları” (PTE’ler) olarak adlandırılan bu yeni ajan sınıfı, kendi kendine katlanan DNA iplikçiklerinin kendilerini bir bilgisayarda önceden simüle edilen bir yapıya birleştirdiği bir nanoteknoloji olan DNA origami ile oluşturulmuştur. Tasarımları, farklı antikorların dört pozisyonda bağlanmasına izin veriyor.
Bir tarafa belirli tümör hücrelerine özel olarak bağlanan antikorlar eklenirken, diğer tarafa bağışıklık sisteminin T hücreleri tarafından tanınan antikorlar monte edilir. T-hücreleri daha sonra işaretli hücreleri yok ediyor. Çalışmanın başyazarlarından Dr. Adrian Gottschlich, “Bu yaklaşım, her türlü farklı PTE’yi üretmemize ve bunları optimize edilmiş etkiler için uyarlamamıza izin veriyor.” diyor.
“Teorik olarak sonsuz kombinasyon mümkün, bu da PTE’yi kanser tedavisi için son derece umut verici bir platform haline getiriyor.” Bilim insanları çalışma için 105 farklı antikor kombinasyonu üreterek, bunların hedef hücrelere ne kadar spesifik olarak bağlandıklarını ve T-hücrelerini toplamada ne kadar başarılı olduklarını görmek için in vitro olarak test ettiler.
Kombinasyonlar, modüler bir şekilde ve antikorların daha önce çok zaman alan optimizasyonu olmadan üretilebildi.
Ekip, 24 saat sonra kanser hücrelerinin %90’ından fazlasının yok edildiğini kanıtlayabildi. Bunun canlı organizmalarda da işe yarayıp yaramadığını öğrenmek için Profesör Kobold ve meslektaşları, PTE’lerin tümör taşıyan organizmalarda da kanser hücrelerini tanıyıp yok edip etmediğini inceledi. Gottschlich, “DNA origami yapılarından yapılan PTE’lerimizin in vivo olarak da çalıştığını kanıtlamayı başardık.” diyor.
Çok Yönlü ve Kullanıcı Tanımlı
Gottschlich, farklı antikorların aynı anda yerleştirilebilmesi sayesinde tümör hücrelerinin çok daha hassas bir şekilde hedeflenebildiğini belirtiyor. Bağışıklık sisteminin aktivasyonunu kontrol etmek de daha kolay. Bu da hastalıklı ve sağlıklı hücreler arasında daha doğru bir ayrım yaparak ve böylece yan etkileri en aza indirerek kanseri başarılı bir şekilde tedavi etme olasılığını artırıyor. Araştırmacılar, DNA origami teknolojilerinin modüler yapısı, uyarlanabilirliği ve yüksek derecede adreslenebilirliği ışığında, geniş bir yelpazede karmaşık ve hatta mantık kontrollü immünoterapi platformlarının geliştirilebileceğini düşünüyor.
TUM bilim insanları Dr. Klaus Wagenbauer, Dr. Benjamin Kick, Dr. Jonas Funke ve Profesör Hendrik Dietz, PTE’lerin temelini oluşturan teknolojiyi daha da geliştirmek ve pazarlamak isteyen Plectonic Biotech GmbH’nin kurucuları arasında yer alıyor. Sebastian Kobold şöyle diyor: “Bulgularımızın DNA nanoteknolojilerinin klinik testlerine olanak sağlayacağına ve tıbbi uygulamalar için biyomoleküler, DNA-origami tabanlı mühendislik stratejilerinin potansiyelini göstereceğine inanıyoruz.”
Kaynak: https://phys.org
Derleyen: Simge Kara