UVA’dan Roger Abounader liderliğindeki araştırma ekibi, glioblastoma gelişimi ve büyümesinden sorumlu çeşitli genlerle etkileşime girebilen “mikroRNA” olarak bilinen minik genetik molekülleri belirledi. Bu molekülleri beyne ulaştırmak için araştırmacılar, özel nanopartikülleri, odaklanmış ultrasonu ve mikroskobik baloncukları birleştirdi. Bu teknolojiler birlikte, normalde birçok tedavinin beyin tümörlerine ve diğer nörolojik rahatsızlıklara ulaşmasını engelleyen beynin koruyucu bariyerini geçici olarak aşmanın bir yolunu sunuyor.

UVA Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji, İmmünoloji ve Kanser Biyolojisi Bölümü’nde ve ayrıca Kapsamlı Kanser Merkezi ve RNA Bilimi ve Tıp Merkezi’nde profesör olan Abounader, “Bu yeni yaklaşım, kanser büyümesini destekleyen çok sayıda molekülü hedeflemeye yardımcı olabilir; bunlar arasında henüz ilaç bulunmayanlar da yer alıyor ve bu sayede daha iyi tedaviler elde edilebilir” dedi. “Bulgularımızı glioblastoma ve diğer beyin tümörleri olan hastalar için gelecekteki klinik çalışmalara dönüştürmeyi umuyoruz.”

Glioblastomanın Tedavisi Neden Bu Kadar Zor?

Glioblastoma, yetişkinlerde en sık görülen kötü huylu beyin tümörü ve en agresif kanser türlerinden biridir. Amerika Birleşik Devletleri’nde her yıl 13.000’den fazla kişinin ölümüne neden olmaktadır. Tedavisinin bu kadar zor olmasının nedenlerinden biri, kanser hücrelerinin çevredeki sağlıklı beyin dokusuna yayılması ve cerrahların tümörün tamamını çıkarmasını neredeyse imkansız hale getirmesidir.

Bir diğer önemli zorluk ise beynin doğal “kan-beyin bariyeri”dir. Bu koruyucu sistem, beyni toksinler ve enfeksiyon etkenleri de dahil olmak üzere zararlı maddelerden korumaya yardımcı olur. Ne yazık ki, beyin kanserine karşı kullanılabilecek birçok ilacın da geçişini engeller.

Güncel tedavi genellikle tümörün mümkün olduğunca büyük bir kısmını çıkarmak için yapılan ameliyatla başlar. Daha sonra hastalar, kalan kanseri kontrol altına almak ve yaşam süresini uzatmak için radyoterapi ve kemoterapi alırlar. Bu çabalara rağmen, glioblastoma yönetimi son derece zor olmaya devam etmektedir.

UVA araştırmacıları farklı bir strateji izliyor. Bireysel kanserle ilgili süreçleri hedef alan ilaçlara güvenmek yerine, yaklaşımları, aynı anda birden fazla sorunlu genin aktivitesini baskılayabilen küçük genetik materyal parçaları olan mikroRNA’ları kullanıyor.

Glioblastomanın büyümesine ve hayatta kalmasına yardımcı olan çeşitli genleri bozarak, bu tedavi potansiyel olarak tümör büyümesini yavaşlatabilir, hatta durdurabilir. Birden fazla kanser tetikleyici mekanizmayı hedefleyebilme yeteneği özellikle önemlidir çünkü çeşitli geleneksel kanser ilaçlarının birleştirilmesi zararlı yan etkilere yol açabilir. Ayrıca, kanser büyümesinde rol oynayan moleküllerin birçoğu şu anda mevcut ilaçlarla hedeflenememektedir.

Kanserle Savaşan Molekülleri İletmek İçin Ultrason Kullanımı

Bu genetik molekülleri beyne ulaştırmak da önemli bir zorluk teşkil ediyor. Bu zorluğun üstesinden gelmek için Abounader’in ekibi, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ile yönlendirilen odaklanmış ultrason kullanıyor ve bu sayede araştırmacılar ses dalgalarını tam olarak hedeflenen bölgeye yönlendirebiliyor.

Ultrason, kan-beyin bariyerini geçici olarak açmak için minik “mikrobaloncuklar” kullanır. Bu, mikroRNA’ları taşıyan nanopartiküllerin bariyerden geçip beyne girmesi ve burada tümör büyümesinde rol oynayan genler üzerinde etkili olması için kısa bir fırsat yaratır.

Araştırmacılar bu yaklaşımı laboratuvar deneylerinde ve glioblastoma hayvan modellerinde test ettiler. Bulguları, mikroRNA tedavisinin tümör büyümesini yavaşlattığını ve hayvanların daha uzun süre hayatta kalmasına yardımcı olduğunu gösterdi.

Bu sonuçlar cesaret verici olsa da, strateji deneysel niteliktedir ve insan hastalarda değerlendirilmeden önce ek araştırmalar gerektirecektir. Abounader, bulguların teknolojinin sonunda glioblastoma hastalarına ve potansiyel olarak diğer kanser türlerine sahip kişilere fayda sağlayabileceğine dair önemli bir erken gösterge sağladığına inanıyor.

Abounader, “Bu yaklaşım, çeşitli beyin ve diğer insan hastalıkları için geniş uygulama alanlarına sahip olabilir,” dedi. “Biz ve birçok başkası, kanserin yükünü hafifletmek ve umarız tamamen tedavi etmek için yoğun bir şekilde çalışıyoruz, ancak bu, kanser ve tıp araştırmalarına sürekli yatırım yapılmasını gerektiriyor.”

UVA, Odaklanmış Ultrason Kanser Araştırmalarını Genişletiyor

UVA Health, teknolojinin ilk geliştirilmesinden bu yana odaklanmış ultrason araştırmalarında öncü konumda olmuştur. Yıllar içinde, bilim insanları, hassas bir şekilde yönlendirilmiş ses dalgalarının çok çeşitli tıbbi durumların tedavisinde nasıl kullanılabileceğini araştıran kapsamlı bir araştırma programı oluşturmuştur.

Teknolojinin kanser tedavisindeki potansiyelini fark eden UVA, Odaklanmış Ultrason Vakfı ile ortaklık kurarak Odaklanmış Ultrason İmmüno-Onkoloji (FUSION) Merkezi’ni kurdu. Bu merkez, odaklanmış ultrasonun kanser immünoterapisiyle nasıl birleştirilebileceğini araştırmaya özel olarak adanmış dünyadaki ilk merkezdir. Araştırmacılar, bu kombinasyonun 21. yüzyılda kanser tedavisinde büyük ilerlemelere yol açabileceğine inanıyor.

Bu girişim aynı zamanda UVA Kapsamlı Kanser Merkezi ve UVA’nın Paul ve Diane Manning Biyoteknoloji Enstitüsü’nün daha geniş misyonlarını da desteklemektedir; her iki kurum da yeni tıbbi keşifler yoluyla bakımı iyileştirmek için çalışmaktadır.

UVA Kapsamlı Kanser Merkezi, Ulusal Kanser Enstitüsü’nün prestijli “kapsamlı” unvanını alan ülke çapındaki sadece 57 kanser merkezinden biri. Bu tanınma, kanser araştırmaları ve hasta bakımındaki mükemmelliğini yansıtıyor.

Manning Enstitüsü, en zorlu hastalıklardan bazıları için yeni ilaçların ve potansiyel tedavilerin keşfini ve geliştirilmesini hızlandırmak amacıyla kurulmuştur. Çalışmaları, araştırma ve test aşamalarından geçerken yeni tedavilerin hastalara daha erişilebilir olmasını sağlamak üzere tasarlanmış eyalet çapında bir klinik araştırma ağı tarafından desteklenmektedir.

Çalışma Bulguları ve Araştırma Desteği

Abounader ve meslektaşları deneysel yaklaşımlarını ve ilk laboratuvar bulgularını Klinik Araştırmalar Dergisi (JCI)’nde yayınladılar. Çalışma açık erişimlidir ve ücretsiz olarak okunabilir.

Araştırma ekibinde Shekhar Saha, Ying Zhang, Myron K. Gibert Jr., Collin Dube, Farina Hanif, Elizabeth Qian Xu Mulcahy, Sylwia Bednarek, Yunan Sun, Pawel Marcinkiewicz, Xiantao Wang, Gijung Kwak, Ahsan H. Polash, Haolin Li, Kadie Hudson, Manikarna Dinda, Tapas Saha, Matthew McCord, Fadila Guessous, Nichola Cruickshanks, Rossymar Rivera Colon, Lily Dell’Olio, Rajitha Anbu, Wenjie Liu, Songy Choi, Benjamin Kefas, Pankaj Kumar, Alexander L. Klibanov, David Schiff, Jung Soo Suk, Justin Hanes, Jamie Mata, Markus Hafner ve Abounader yer aldı. Araştırmacılar, çalışmayla ilgili herhangi bir mali çıkarlarının olmadığını bildirdi.

Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri’nin Ulusal Kanser Enstitüsü’nden U01 CA220841 ve P30 CA044579 numaralı hibeler ile NIH’nin Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü’nden R01 NS122222 ve R21 NS122136 numaralı hibeler aracılığıyla finanse edilmiştir. Ek destek, UVA Kapsamlı Kanser Merkezi pilot hibesi, Schiff Vakfı hibesi, Ben ve Catherine Ivy Vakfı ve Odaklanmış Ultrason Vakfı tarafından sağlanmıştır.