Gen Terapisi: Kanser Tedavisi, Tespiti ve İlaç Geliştirmedeki Yeniliklerin Kilidini Açmak

Genleri insanları tedavi etmek için bir araç olarak kullanma tarihi, neredeyse beş on yıla uzanmakta ve tıp biliminde dönüm noktası oluşturmaktadır. 

1972’de, gen terapisi kavramı ilk kez bir tedavi biçimi olarak düşünülmüştür. Bu çığır açan fikir, İnsan genetik hastalığı için gen terapisi?” başlıklı makale Science dergisinde yayımlanmış ve T Friedman ile R Roblin tarafından yazılmıştır. 

O makalede yazarlar, “gen terapisi gelecekte bazı insan genetik hastalıklarını iyileştirebilir” iddiasında bulunmuşlardır. “Gen terapisi geliştirme tekniklerine yönelik” devam eden araştırmalar çağrısında bulunmuşlardır. Bu araştırma çağrısı, genetik tıbbında yeni bir dönemin başlangıcını işaret etmiştir. 

Gerçekten de, ilk gen terapi denemesinin insanlarda gerçekleşmesi için 18 yıl daha geçti ve 1990’da gerçekleşti. Bu deneme, daha ileri gelişmelerin yolunu açan önemli bir adımdı. 2003’te, İnsan Genom Projesi tamamlanarak bir diğer büyük kilometre taşı elde edildi. 

Ekim 1990’da başlatılıp Nisan 2003’te tamamlanan İnsan Genom Projesi, insan genomunun ilk dizilimini üretmesi bakımından insanlık tarihinin en büyük bilimsel başarılarından biri olarak kabul edilmektedir. 

Bu bilimsel ilerleme yolunda, Çin’in baş ve boyun kanserlerini tedavi etmek için ilk Gen Terapisini onaylamasıyla bir başka kilometre taşı daha elde edildi. 

Bu gelişme, burada tartıştığımız tedavi olanaklarının başlangıcını işaret ettiğinden, konuyu daha ayrıntılı inceleyelim. 

Kanser İçin İlk Onaylanan Gen Terapisi Ürünü

2003 yılında, Çin Gıda ve İlaç İdaresi (CFDA), Shenzhen SiBino GeneTech Co. Ltd. tarafından geliştirilen rekombinant insan p53 adenovirüsü Gendicine’i onayladı. Bu ürün, baş ve boyun kanserini tedavi etmek için bir gen terapi ürünü olarak ticari piyasaya sürüldü. Terapi, minimal invaziv intratumoral enjeksiyon ve ayrıca intrakavite veya intravasküler infüzyon yoluyla uygulanmak üzere tasarlanmıştır. 

İlk 12 yıl boyunca terapinin performansını inceleyen bir bilimsel inceleme şirketin 41 parti Gendicine ve 169.571 şişe ürettiğini ortaya koydu. Etkileyici bir şekilde, terapi ciddi bir yan etki olmaksızın uygulanabildi; sadece hastaların %50‑60’ında birkaç saat süren vektörle ilişkili geçici bir ateş görüldü. 

Sonraki Gen Terapi Denemeleri

Çin’in Gen Terapi denemesindeki başarısının ardından ilerlemeler devam etti. 2005 yılında, AAV Vektör teknolojisi kullanılarak hemofili B için ilk gen terapi denemesi başlatıldı. 

AAV vektörleri, gen materyalini etkilenmiş doku ve hücrelere güvenli bir şekilde taşımak ve teslim etmek için biyomühendislik araçları olarak hizmet eder; bunlar zarfsız bir virüs kullanır. Ardından, 2017 yılında, Amerika Birleşik Devletleri, körlüğe neden olan genetik bir hastalık için ilk gen terapisini onayladı. 

Bu alanda daha fazla bilimsel ilerleme kaydedildikçe, gen temelli tedavilerin farklı kanser türlerinin neden olduğu şiddetli maligniteleri tedavi etmede yeni ufuklar açacağı açıktır. 

Ancak bu alana daha derinlemesine girmeden önce, gen temelli terapiyle ilgili farklı terimlerin ne anlama geldiğini bilmek hayati önem taşır; bunlar arasında genetik mühendislik, genom, genomik ve genom dizilemesi yer alır. 

Genetik Mühendislik Nedir?

Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü, genetik mühendisliği tanımını “bir organizmanın DNA yapısını değiştirmek için laboratuvar temelli teknolojileri kullanan bir süreç” olarak yapmaktadır. 

DNA yapısını değiştirmek farklı şekillerde gerçekleşebilir; tek bir baz çifti değiştirilebilir, tüm bir DNA bölgesi silinip yeni bir segmentle değiştirilebilir ya da türler arası bir işlemle bir türden bir gen başka bir türe aktarılabilir. Genetik mühendisliğinin bu çok yönlülüğü, kanser tedavisi sağlayıcıları için hayati bir araç haline gelmiştir.

Genomik Nedir?

Genomik, genlerin incelenmesi ve bir kişinin tüm genlerinin birbirleriyle ve kişinin çevresiyle nasıl etkileşime girdiğini anlamaya odaklanan bir alandır. Bu alan, DNA, hücreler, histonlar, nükleozomlar ve kromozomlar gibi çeşitli bileşenlerin derinlemesine incelenmesini içerir. ‘Genomik’ terimi, bir organizmanın tam DNA setine atıfta bulunan ‘Genom’ kelimesinden türetilmiştir. İnsan vücudundaki her hücre, yaklaşık 3 milyar DNA baz çifti içeren tam bir kopyaya sahiptir.

Genomik ve CRISPR’e yatırım hakkında her şeyi öğrenmek için buraya tıklayın.

Genom Dizilemesi Nedir?

Genomlar, bir organizmayı diğerinden ayıran genetik kodlardır. Her insanın farklı parmak izleri olduğu gibi, tüm organizmaların benzersiz bir genetik kodu vardır. Bu nedenle, genom dizilemesi, bakteriler, bitkiler veya memeliler gibi her farklı organizmanın benzersiz kimlik desenlerini tanımamıza yardımcı olur. 

Genom dizilemesini bütünsel bir süreç haline getiren dört ana bileşen şunlardır: 

• DNA kırma
• DNA barkodlama
• DNA dizilemesi
• Veri analizi

Bu yıllar içinde geliştirilen tüm gen inceleme araçları sayesinde, bilim ve tıp topluluğu kanser dahil yaşamı tehdit eden durumları tedavi etmede büyük başarılar elde etti. Önümüzdeki bölümlerde, gen temelli manevraların kanser tespiti ve tedavisi çabalarımıza nasıl yön verdiğini göreceğiz. 

Kanser Tehdidi: Tüm Hastalıkların İmparatoru

Hindistan doğumlu Amerikalı hekim ve onkolog Siddhartha Mukherjee, kanseri 2010 tarihli kitabında tüm hastalıkların imparatoru olarak tanımlamış ve bu tanım, hastalığın etkisi göz önüne alındığında hâlâ çarpıcıdır. Bu düşünceyi teyit eden Amerikan Kanser Derneği tahmin ediyor ki 2022’de yalnızca ABD’de yaklaşık iki milyon yeni kanser vakası ve 600.000’den fazla kanser ölümü gerçekleşti. 

Başka bir 2020 çalışmasına göre, akciğer kanseri dünya çapında kanser ölümünün başlıca nedeni olup, tahmini 1,8 milyon ölüm (%18) ile en yüksek orana sahiptir; ardından kolorektal (%9,4), karaciğer (%8,3), mide (%7,7) ve kadın meme (%6,9) kanserleri gelmektedir. 

Daha endişe verici bir notta, çalışma 2020 seviyelerine kıyasla küresel kanser yükünde %47 artış öngörmektedir. 2040’da 28,4 milyon vaka tahmin edilmekte, bu da 2020’de gözlemlenen 19,3 milyon vakadan 9 milyon fazla bir artıştır. 

Bu sayılar karanlık bir tablo çizmektedir ve kanseri erken tespit etme konusundaki yenilikçi çabaların güçlendirilmesi, doktorların kök nedenlere zamanında müdahale edip hastalığı iyileştirmeleri için hayati önemdedir. Umut verici bir şekilde, birçok gen temelli çaba bu yönde olumlu sonuçlar vermiştir. 

Kanser Tespiti ve Tedavisi İçin Genom Dizilemesini Kullanan Şirketler

1. SeekInCare

SeekInCare, SeekIn Inc. tarafından sunulan bir çözümdür ve kan temelli çoklu kanser tespit testi olarak yirmiden fazla kanser tipini tespit edebilmektedir. Bu gelişmiş çözüm, tanısal yeteneğinin merkezinde hücre dışı DNA’dan tam genom dizilemesi teknolojisini kullanmaktadır. 

Amerika Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC) tarafından tanımlandığı gibi, tam genom dizilemesi, bir organizmanın genomundaki bazların sırasını belirlemek için laboratuvar prosedürüdür. Nükleotid bazları, bir organizmanın benzersiz genetiğini oluşturur. 

Araştırmacılar, 617 kanser hastasında testin etkinliğini inceledi ve kayda değer sonuçlar elde etti. 404 hastayı %65,5 duyarlılık ve %97,9 özgüllük oranlarıyla tespit edebildiler. Sonuçlar, kanser evresi arttıkça testin duyarlılığının da yükseldiğini gösterdi; evre I kanserde %46,9 iken, evre IV kanserde %81,8’e ulaştı. 

1203 hasta üzerinde yürütülen prospektif gerçek dünya çalışmasında, test %60,0 duyarlılık ve %96,1 özgüllük sağladı. 

2018’in başlarında kurulan SeekIn Inc., kan temelli pan-kanserin erken tespitine odaklanan bir biyoteknoloji şirketidir. Kanserin erken tespitinin mortalite oranını %15 oranında azaltabileceğine inanmaktadır. 

SeekInCare’in yanı sıra, SeekInCure ve SeekIn Clarity gibi çözümleri de bulunmaktadır. SeekInCure, kanser nüksünü izler ve ameliyat sonrası kanser hastalarının riskini değerlendirir. Bu hedefe ulaşmak için çözüm, hastaların hücre dışı DNA’sındaki kanser genomu varyasyonlarını izlemeye dayanır. 

SeekInClarity, tedavi yanıtı izlemeye yardımcı olur. Amacına ulaşmak için, SeekInClarity, sığ tam genom dizilemesi (sWGS) verilerini kullanarak panoramik kanser genomunu haritalar. 

Çin’de merkezi bulunan SeekIn, özel bir şirkettir ve 2018’de Green Pine Capital Partners ve bir diğer yatırımcıdan melek yatırım almıştır. Yatırım miktarı açıklanmamıştır. 

2. Editas Medicines

Editas Medicine (EDIT ), gen düzenleme kullanarak kanser ve diğer ciddi hastalıklar için ilaçlar geliştirmektedir. SLEEK gen düzenleme yöntemleri kanser için bir sonraki nesil hücre tedavisi ilaçlarının geliştirilmesine yardımcı olur. Editas, özelleştirilmiş AsCas12a nükleazını kullanarak indüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPSCs), T hücreleri ve doğal öldürücü (NK) hücrelerinde yüksek verimli, çoklu transgen knock-in sağlamaktadır. 

Şirket, 30 Eylül 2023’te sona eren üç ay için 5 milyon ABD doları üzerindeki iş birliği ve diğer Ar-Ge gelirlerini kaydetti. Ayrıca, 30 Eylül 2023’te sona eren dokuz ay için gelir 18 milyon ABD dolarının üzerindeydi. 

3. Beam Therapeutics

Aralık 2022’de, ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA), klinik durdurmayı kaldırarak BEAM-201 adlı ilacın tekrarlayan/tedaviye dirençli T-hücre akut lenfoblastik lösemi (T-ALL) / T-hücre lenfoblastik lenfoma (T-LL) tedavisi için incelenmesine izin verdi. Beam-201, anti-CD7, çoklu düzenlenmiş, allojenik kimerik antijen reseptör T-hücre geliştirme adayı olup, Beam Therapeutics (BEAM ) tarafından taban düzenleme yoluyla hassas genetik ilaçlar geliştirmek için bilinen bir şirkettir. 

30 Eylül 2023’te sona eren son üç ay için Beam Therapeutics Inc., lisans ve iş birliği gelirleri olarak 17 milyon ABD dolarının üzerinde kaydetti. 30 Eylül 2023’te sona eren dokuz ay için şirketin geliri 61 milyon ABD dolarının üzerindeydi; bu, 2022’nin ilk dokuz ayında kazanılan yaklaşık 41 milyon ABD dolarına göre önemli bir artıştır. 

Beam ve Editas gibi tanınmış halka açık şirketlerin yanı sıra, akademik ve kurumsal araştırmalar da yürütülmektedir. Birçoğu, gelecekte kanserin önemli ölçüde iyileştirilmesi ya da azaltılması için heyecan verici fırsatlar sunmayı vaat etmektedir. 

Beam Therapeutics’in, bir diğer önde gelen gen düzenleme oyuncusu CRISPR Therapeutics ile nasıl karşılaştırıldığını görmek için buraya tıklayın. (CRSP )

Pankreas Kanseri İçin Erken Tespit Yöntemi

Amerika Birleşik Devletleri, Çin, Güney Kore ve Japonya’dan bir araştırmacı ekibi, pankreas kanseri hücrelerinden kana salınan ve dolaşımda bulunan az miktarda RNA genetik materyalini tespit edebilen bir biyobelirteç paneli geliştirmiş ve test etmiştir. Bu RNA’lar dairesel RNA (circularRNA) ya da circRNA olarak adlandırılır. 

Araştırmacılar, genom çapında ifade profilleme yöntemlerini kullanarak hasta örneklerinin kapsamlı bir incelemesini gerçekleştirmiş ve circRNA temelli pankreas kanseri biyobelirteçlerini keşfetmişlerdir. Bu, erken evre pankreas kanseri hastalarının vücudundaki pankreas kanseri tümörlerini normal doku örneklerinden ayırmaya yardımcı olur. Çalışmaya göre test “güçlü tanısal doğruluk” sergilemiştir.

Erkut Borazanci, MD, HonorHealth Research Institute Kanser Araştırma Bölümü araştırma direktörü, yöntemin önemini şu şekilde açıklamıştır:

“Pankreas kanseri erken yakalandığında, hayatta kalma şansı ileri evrede teşhis edildiğinde olduğundan çok daha yüksektir. Bu nedenle, pankreas kanserini tespit etmek için yeni yollar geliştirilmesi büyük bir ihtiyaçtır.” 

Bu yöntem, böyle yeni bir yöntemin geliştirilmesine doğru atılmış doğru bir adımdır.

Gen Temelli Keşifler ve Kanser Tedavisinin Geleceği

Şüphesiz, genler fizyolojik varlığımızın temelinde yer alır ve genetik çalışmanın karmaşıklığını ve önemini vurgular. Genlerle çalışmak, bu nedenle, sofistike yöntemler gerektirir. Ancak, dikkatli bir şekilde yapıldığında, genetik mühendislik, genom dizilemesi ve diğer gen temelli terapiler gibi yaklaşımlar, kanser riskimizi önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahiptir.

Bununla birlikte, sadece iyileşme değil, aynı zamanda birçok kanserin erken tespiti de söz konusudur. Erken tespit, genellikle kanseri kökünden yok etmeye yardımcı olur. 

Gen terapi odaklı tedavilerin uzun vadede daha başarılı olabilmesi için bazı zorlukların üstesinden gelmesi gerekir. Örnek olarak, örnek toplama, bir sonraki nesil dizileme ve malign olmayan karşılaştırma dizilemesiyle ilgili zorluklar vardır. Hesaplamalı analizler ve varyant yorumlaması da engeller oluşturabilir. 

Bununla birlikte, tüm bu zorluklar yenilikçi araştırma ve araştırma enstitüleri, hekimler ve onkologlar, sağlık merkezleri ve ilaç üreticileri arasındaki iş birliği ile etkili bir şekilde aşılabilir. Tedavi, kanser dışı bölgeleri etkilememeli ve kısa vadede kanser iyileşse bile uzun vadede zararlı olabilecek fizyolojik değişiklikler getirmemelidir. 

Gelecek günlerde, kanser için gen temelli terapilere yönelik daha fazla AR‑G fonksiyonunun akması beklenmektedir; küresel ilaç endüstrileri de daha fazla yatırım yapacaktır. Bu, kapsamın oldukça büyük olması ve ölçeklenebilir, güvenli çözümlere ihtiyacımız olması nedeniyle kritik önemdedir. 

En iyi beş genom dizileme şirketinin listesi için buraya tıklayın.