TÜBİTAK Bilişim ve Bilgi Güvenliği İleri Teknolojiler Araştırma Merkezi (BİLGEM) ve Gebze Teknik Üniversitesi (GTÜ) Temel Bilimler Fakültesi Kimya Bölümünün iş birliği ile üretilen ‘elektrokimyasal biyosensör’ (MiSens) cihazı, kanser ilaçlarının DNA üzerindeki etkilerini anında ölçüyor.
Otomatik ve elektrokimyasal özelliklerinden dolayı dünyada ilk olduğu belirtilen cihaz sayesinde, yaklaşık 20 yıl süren kanser ilacı geliştirme sürecinin kısaltılması hedefleniyor.
GTÜ Temel Bilimler Fakültesi Kimya Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Gönül Yenilmez Çiftçi, cihazın 2012 yılından itibaren geliştirilmeye başlandığını ve konuyla ilgili projelerin hız kazandığını belirtti.
Dünyada bu cihazın benzerlerinin bulunduğunu aktaran Çiftçi, ancak TÜBİTAK BİLGEM ve GTÜ’nün iş birliği ile üretilen ‘elektrokimyasal biyosensör’ün, taşıdığı özellikler dolayısıyla dünyada ilk olduğunu vurguladı.
Çiftçi, cihazda kullanılan biyoçipler için TÜBİTAK BİLGEM tarafından uluslararası patent başvurusu yapıldığına işaret ederek, şunları söyledi:
‘Bir ilacın bulunma süreci 20 yıl olduğu düşünülürse bu çok hızlı, etkili, çok daha ileri düzeye götüren başlangıç seviyemizi birkaç yıl öne atan bir cihaz. Kanser hastaları için geliştirilen ilaçların ön tarama testlerini yapmada çok hızlı ve etkili. Şu anda birçok kanser ilacının pek çok yan etkileri var. Dolayısıyla yan etkisi daha az olan ilaçları geliştirebilmek için ilaç geliştirmede öncü olacak bu cihaz. Bilim dünyasında bu amaç için yılda binlerce bileşik sentezlenmekte. Bu bileşiklerin biyolojik aktivite tayinlerinin yapılması oldukça maliyetli ve zaman alıcıdır. Bu bağlamda, burada önemli olan, ilaç adayı yeni moleküllerin hazırlanması devam ederken bir taraftan da bu yeni sentezlenen bileşiklerin etkilerinin hızlı bir şekilde ön tarama testleri ile tespit edilmesidir. Kanser ilaçları araştırmaları adeta yarış halindedir. Biyolojik aktivite testleri fazla zaman ve maliyet gerektiren çalışmalar olmasından dolayı, bu süreci kısaltacak ve maliyeti azaltacak çalışmalar önem kazanmıştır.’
Çiftçi, Dünya Sağlık Örgütünün verilere göre, 2012 yılında dünyada kanserden ölen insan sayısının 8,5 milyon olduğunu, önlem alınmadığı takdirde sayının 2025 yılında 25 milyonu bulacağının düşünüldüğünü kaydetti.
Türkiye’de ise Sağlık Bakanlığının verilerine göre önlem alınmazsa 2025 yılında tüm ölümlerin yüzde 70’inin kanserden olacağının tahmin edildiğine işaret eden Çiftçi, ‘Çok hızlı artacağı düşünüldüğü için özellikle bu cihaz bu anlamda çok etkili. Diğer konvansiyonel yöntemlere göre bu cihazdan sonuç alınması daha ucuz ve daha az zaman alıcı. Daha doğrusu ucuzluk konusunu şöyle açabiliriz, zaman açısından yarıştığınız düşünülürse malzemeleri kullanılışı açısından düşünülürse çok daha hızlı ve etkili bir cihaz.’ dedi.
‘Veri bankası oluşturacağız’
Çiftçi, cihaz üzerinde testlere devam ettiklerini aktararak, bilim insanının yaptığı çalışmaların duyurulmasındaki en etkili aracın literatür olduğunu, yaptıklarını literatürlere vererek dünyadaki diğer araştırmacıların bundan haberdar olmasını sağladıklarını belirtti.
Bu alanda yaptıkları 2 çalışmanın çok etkili bir dergide yayımlandığını dile getiren Çiftçi, şunları kaydetti:
‘Üçüncü çalışmamızı makale haline getiriyoruz. Buradaki amacımız sadece bizim kendi laboratuvarımızda sentezlediğimiz 100-200 bileşiğe bakmak değil, GTÜ’deki bütün kimya laboratuvarlarında geliştirilen bileşikleri bu cihazda ön tarama testlerini uygulamaktır ve daha sonra Türkiye’de ve dünyadaki bütün bu alanda çalışma yapan insanların yapmış olduğu bileşikleri, bu cihazdan geçirerek, veri bankası oluşturmaktır. Her bir bilim insanının yaptığı verileri, veri bankasına koyacağız. Bu şekilde bir bilgi ağı oluşturacağız.’
‘Yüzde 100 mekanik ve elektroniğinden yazılımına kadar yerli üretim’
GTÜ Temel Bilimler Fakültesi Kimya Bölümü araştırma görevlisi Dr. Zehra Ölçer ise cihazın geliştirilmesi sürecinde de yer aldığını, biyosensörün ilk etapta manuel çalıştığını belirtti.
Olumlu sonuçlar aldıktan sonra cihazın tamamen otomatik hale getirildiğini bildiren Ölçer, şunları söyledi:
‘Literatüre baktığımızda bileşiklerin test edildiği elektrokimyasal biyosensör cihazları var fakat bunların özellikleri tamamen manuel olarak kullanılıyor olması. Tamamen otomatik hale getirilmiş bir elektrokimyasal biyosensör cihazı olarak henüz dünyada yoktu, ta ki bize kadar. Biz bu hedefi gerçekleştirmek için cihazı bütün hale getirdik. Cihazın bütün programlamaları TÜBİTAK tarafından gerçekleştirildi. Cihazımızın özelliği tamamen otomotize olması, içerisindeki mikro akışkan kanal bulunması, içindeki biyoçiplerin tamamen tasarımının yerli olması ve bunlar için uluslararası patent başvurusu yapılmış olmasıdır. Cihazımızın özelliği, mekanik ve elektroniğinden yazılımına kadar tamamen yüzde 100 yerli üretim olması.’
Ölçer, dünyada kanser ilaçları çalışmaları kapsamında bütün firmaların bileşik sentezleme konusunda yarış haline girdiğini vurguladı.
Bu çalışmalarda, bileşiklerin hızlı bir şekilde ön tarama testinden geçirilebilmesi ve ilaç olabilecek bileşiklerin belirlenmesinin önemine işaret eden Ölçer, ‘Örneğin yüz tane bileşik varsa eliyoruz cihazda. DNA testine bakıyoruz, ön taramadan geçiriyoruz. 100 bileşiği 30’a indiriyoruz. Buradaki amaç, işimize yarayacak, gerçekten kanser tedavisinde kullanılabilecek, ilaç olabilecek bileşikleri alabilmek. Biz bu aşamada devreye giriyoruz. Ön tarama testlerini çok hızlı bir şekilde gerçekleştiriyor. Orada büyük bir zaman kaybı var. Zaten ilaç geliştirmek 20 yıllık bir süreç ama bu sürecin bütün bir aşaması hangi bileşiğin işe yarar olduğunu görmekle geçiyor.’ ifadesini kullanıldı.