Konya Bilim Merkezi BilimUp

İlaçların Yan Etkilerini Ortadan Kaldıran Bir Tedavi: Mikro Robotlar

Beyza Doğan
6 dk
711

Bir yerimiz ağrıdığında birçoğumuz hemen ilaç içiyoruz. Bu ilaçlar ağrımızı geçirse bile yan etkilere sebep olabiliyor. İlaçların doğrudan ağrılı veya hasarlı dokuya ulaştırılmasıyla bu yan etkiler en aza indirebilir. Yapılan çalışmalar minik robotların ilaç taşıyıcılığını üstlenip zatürreyi tedavi edebileceğini gösteriyor.

Yorgun bir günün ardından başınızın ağrıdığını düşünün. Hemen bir ağrı kesici alıp rahatlamak isteyebilirsiniz. Ağrı kesici vücudumuzda sırasıyla aşağıdaki gibi bir yol izler:

  1. Aldığınız ilaç, yuttuğumuz anda yemek borusuna, oradan da mideye geçer.
  2. Mide asidiyle ilaç parçalanmaya başlar.
  3. Parçalanan moleküller ince bağırsağa doğru yola çıkar.
  4. İlaç molekülleri bağırsak duvarlarından kan damar ağına yol alır.
  5. Bu kan damarları ilacı karaciğere taşır.
  6. Karaciğere gelen ilaç molekülleri kendilerine karşı oluşturulan tepki ile karşılaşır. Bu tepki sonunda ilacın etkisi azalır çünkü vücut ilacı kendine fayda değil zarar verecek molekül olarak görür. Bunun yanında, ilacın büyük kısmı zarar görmeden ve etkisi azalmadan yola devam eder.
  7. İlaç molekülleri damarlardan vücudun dolaşım sistemine gider. Bu kan döngüsü, her organı dolaşır ve ilaç, hasarın oluştuğu yeri bulana kadar dolaşmaya devam eder. Dolaşım sırasında kendine uygun bir bağlanma bölgesi bulan ilaç molekülleri hasarlı hücrelere değil normal hücrelere de bağlanabilir.
  8. İlaç, dolaşım sisteminin her döngüsünde karaciğere uğrar ve bu şekilde etkisi yavaş yavaş azalır ve ilacın bir kısmı vücuttan atılır.
  9. Bu temel adımlar, ağız yoluyla alınan her ilaç için aynıdır.

İlaçların Yan Etkileri Nasıl Oluşur?

Vücudumuzdaki sistemler birbirine dolanmış ip yumağı gibidir. Kendi içinde her bir parçanın diğer parçalarla etkileşimi bellidir. Fakat dışarıdan bu parçaları görmek, çözmek ve anlamak çok zordur. Bu sebeple tasarlanan bir ilacın hangi parçayı nasıl etkileyeceği net değildir. İlaçlar vücudumuzun işleyişinde görev alan molekülleri hedef alır. Bu hedeflenen moleküller de birden fazla süreci kontrol edebilir veya bir ilaç birden fazla kimyasalı etkileyebilir. Böylece yan etkiler oluşabilir. Ayrıca ilaç bahsettiğimiz şekilde vücutta dolaşırken hedefi olmayan farklı bağlanma bölgelerine de bağlanıp hücrenin veya dokunun işleyişini değiştirerek yan etkiye sebep olabilir. Bilim ve teknolojinin ilerlemesiyle bu yan etkileri azaltacak hatta sıfıra indirecek yeni yollar bulunmuştur. Bunlardan biri de hücre bazlı hedefleme tedavisidir.

Hücreye Özgü Hedefleme Nedir?

Vücudumuzda milyonlarca hücre bulunur. Bu hücreler hem fiziksel hem de kimyasal olarak birbirlerinden farklı olabilir. Bu farklılıklar da çeşitli ilaç tasarımlarıyla hedeflenebilir ve ilacın vücutta farklı bölgelere bağlanması önlenebilir. Bu şekilde ilacın yan etkileri en aza indirilir ve etkisi sadece hedeflenen hücrede görülür. Bu tedavi yöntemleri, kanser hücrelerini hedeflemede sıkça kullanılmaktadır. Bu şekilde de kemoterapi, radyoterapi gibi yan etkileri bulunan tedavilerin yerine özellikle kanser hücreleri hedeflenerek yan etkisiz bir tedavi bulunmaya çalışılmaktadır. İlaçların hedefleri, kendi hücrelerimiz değil vücudumuza giren yabancı bakteri ve patojenler de olabilir. Bu bakteriler hedeflenerek antibiyotiklerin yan etkilerinin azaltılması mümkündür. Bunu destekleyen çalışmalardan biri de mikro robotlar ile zatürre tedavisidir.

Mikro Robotlarla Tedavi Örneği: Zatürre

Kalifornia Üniversitesi’ndeki bir grup araştırmacı mikro robotlar tasarlayarak farelerin akciğerlerinde zatürreye neden olan Pseudomonas aeruginosa bakterilerini temizlemeyi başarmıştır. Bu çalışmada, alg olarak bilinen mikroskobik canlılar kullanılmıştır. Bu minik canlılar akciğer kanallarında hareket edebildiği için ilaç taşıyan mikro robotlar olarak isimlendirilmiştir. Minik robotların dış katmanlarına beyaz kan hücresi zarlarından oluşan antibiyotik tabakası eklenmiştir. Bu tabaka bakteriler tarafından üretilen iltihap moleküllerine bağlanarak onları etkisiz hale getirecek ve bu şekilde de zatürreyi tedavi etmeyi başaracaktır.

Yapılan mikro robotlar fareler üzerinde denendiğinde sonuçlar umut verici olmuştur. Çalışmada ilk olarak fareler zatürreye sebep olacak bakteriye maruz bırakılmış daha sonra bu farelerin bir kısmının soluk borusuna bağlanan tüpler aracılığıyla mikro robotlar akciğerlere iletilmiştir. Diğer hasta farelere ise herhangi bir tedavi uygulanmamıştır. Tedavi gören fareler bir hafta içinde iyileşirken tedavi görmeyen farelerin en fazla üç gün yaşayabildiği görülmüştür. Tedavi alan fareler sağlıklı yaşamaya devam etmiştir ve böylece mikro robot olarak isimlendirilen alglerin ve onları kaplayan antibiyotik kılıfın farelere zarar vermediği düşünülmüştür. Alglerin, farelerin vücudundan doğal yollarla atıldığı görülmüştür. Bu çalışmanın bir diğer önemi de kullanılan antibiyotik miktarının çok az olmasıdır. Çünkü farelere damar yolundan antibiyotik enjekte edilseydi yaklaşık 3000 kat daha fazla antibiyotik farenin vücuduna girecekti. Bu şekilde yan etkiler artarak fareleri olumsuz etkileyecekti.

Bu çalışmanın yazarlarından Liangfang Zhang amaçlarının vücudun zorlu bölgelerine hedefli ilaç dağıtımını güvenli, kolay, biyolojik açıdan uygun ve uzun süreli yapmak olduğunu vurgulamıştır. Hücre hedeflemesiyle yapılan tedavide kullanılan ilacın hem miktarı hem de yan etkileri azaltılmış olur. Bu çalışma, hücre hedeflenmesi ile tedavi için atılan ilk adımlardan biri olsa da geliştirilen teknolojiler hepimize umut veriyor.


Kaynakça
  1. https://www.youtube.com/watch?v=uOcpsXMJcJk&t=224s 
  2. https://www.bhf.org.uk/informationsupport/heart-matters-magazine/medical/drug-cabinet/medication-side-effects-tips#whydo
  3. Zhang, F., Zhuang, J., Li, Z. et al. Nanoparticle-modified microrobots for in vivo antibiotic delivery to treat acute bacterial pneumonia. Nat. Mater. 21, 1324–1332 (2022). https://doi.org/10.1038/s41563-022-01360-9
Benzer Makaleler
Plastik Hakkında Ne Biliyoruz? Plastik Nedir? Plastik Tüketimi
Çikolata Nasıl Beyaz Olur? Beyaz Çikolata Nasıl Yapılır?
Gazlı İçecek Neden Baloncuk Çıkarır?
Sabun Nedir, Elleri Nasıl Temizler?
Pişen Et Neden Renk Değiştirir? Lezzetin Reaksiyonu : Maillard
Günlük Hayatta Kullandığımız Polimerler Nelerdir?
Havanın Ağırlığı Var Mıdır?
Pastörizasyon Gıdanın Bozulmasını Nasıl Engeller?
Grafen Yüzyılın En Büyük Keşfi Olabilir Mi?
Dünyanın En Hafif Katısı: Aerojel
ANASAYFA
RASTGELE
KATEGORİLER
POPÜLER
EN YENİLER