Assoc.Prof.Birsen Can Demirdogen

TOBB University of Economics and Technology Faculty of Enginnering Department of Biomedical Engineering

Scientific News

 

DNA yazılım gibiyse, kodu düzeltebilir miyiz? Kişiselleştirilmiş ilaçlar ve antisens oligonükleotid teknolojisi

Ataksi-telenjiektazi hastalığı (A-T hastalığı) sinir sistemi, bağışıklık sistemi ve diğer bazı sistemleri etkileyen nadir görülen kalıtımsal bir hastalık. Yüksek enfeksiyon ve kanser riski ile birlikte, beyin hücrelerinin kaybına da neden olan bu hastalığa sahip bireyler, genellikle ancak erken yetişkinliğe kadar yaşayabiliyor. Tüm dünyada görülme sıklığı 40.000’de 1 ile 100.000’de 1 arasında değişiyor.

Otozomal resesif (çekinik) kalıtım moduna sahip bu hastalığın kökeninde, DNA dizisindeki bazı bozukluklar (mutasyonlar) yatıyor. 11. kromozomda kodlanan ATM genindeki çeşitli mutasyonların bu hastalığa yol açtığı biliniyor. ATM geninin kodladığı protein, hücrelerimizde kaçınılmaz olarak çeşitli nedenlerle DNA kırıkları oluştuğunda hücre döngüsünü durdurmaktan sorumlu bir protein. ATM genindeki mutasyonlar ATM proteininin fonksiyonunu etkilediği için, bu hücrelerde meydana gelen DNA kırıkları onarılamıyor ve bu hastalarda immün sistem ve sinir sisteminde bozukluklar ve kansere yatkınlık görülüyor.

A-T hastalığından muzdarip küçük bir kız çocuğu olan İpek, bu yılın Ocak ayında, ABD’de kendisindeki benzersiz mutasyona özel olarak hazırlanmış süper kişiselleştirilmiş gen ilacını alma şansına kavuştu. Bireyselleştirilmiş genomik ilaç “atipeksen” (AT hastalığı + İpek) olarak isimlendirildi ve beyin omurilik sıvısına (BOS) enjekte edildi.

İpek bu kendisine özel hazırlanmış genetik ilaca Google’da programcı olarak çalışan babası Mehmet Kuzu’nun çabaları sayesinde ulaştı. Bilgisayar bilimci olması sayesinde DNA’daki mutasyonları genetik koddaki yazım hataları olarak ele alan baba, İpek henüz birkaç aylıkken araştırmalarına başlamış ve doğru teknolojileri kullanan araştırmacılara ulaşarak kızı İpek’te bulunan mutasyona özel bir genetik ilaç üretilmesi için girişimlerde bulunmuş.

Moleküler biyoloji alanında son yıllarda geliştirilen teknikler sayesinde “gen terapisi” yöntemleri klinik kullanıma girmeye başladı. Özellikle kanser tedavisinde kullanılan bazı ilaçlar, direk olarak DNA’daki genetik bilgiyi değiştirerek hastalıkları tedavi ediyor. Antisens oligonükleotid teknolojisi ve CRISPR-Cas-9 teknolojisi gen manipülasyonlarında kullanılan güçlü teknikler. Bu yeni teknolojiler sayesinde genetik koddaki “yazım hatalarından” kaynaklanan birçok nadir hastalığın tedavi edilme şansı ortaya çıkabilir.

Atipeksen adlı bu ilacın üretilmesinde kullanılan teknoloji “antisens” olarak isimlendiriliyor. Antisens oligonükleotidler, mutasyon taşıyan genden sentezlenmiş mRNA’nın istenen noktasına tamamlayıcı (komplementer) yapısı sayesinde bağlanıyor. Oligonükleotidler, farklı hastalıklar için elde edilmek istenen sonuca göre farklı stratejiler kurularak tasarlanıyor. Amaç bozuk proteinin üretimini engellemek (geni susturmak) veya doğru proteinin üretilmesini sağlamak olabilir. AT hastalığında hastaların çoğunda ATM geninde splays noktasında mutasyon olduğu biliniyor ve bu noktaya özel tasarlanmış antisens oligo’lar sayesinde düzgün protein ifade edilmesi sağlanabiliyor. Bir başka ifade ile “kaynak koddaki” ufak yazım hatası düzeltilmiş oluyor.

Ancak bu tür ilaçların işe yarayıp yaramayacağı önceden kesin olarak bilinemiyor. Aldığı ilk dozdan bir yıl sonra İpek’in beyin hacmi tespit edilecek ve BOS örneğindeki bazı biyobelirteçlerin seviyeleri incelenerek tedaviye yanıt verip vermediği araştırılacak. Son olarak, henüz bu tür tedavilerin masraflarının sigortalar tarafından karşılanmadığını, İpek örneğinde olduğu gibi bağış kampanyaları ve derneklerin girişimleri sayesinde tedavi masraflarının karşılandığını belirtelim.

 

KAYNAKLAR VE İLERİ OKUMA:

 

MIT Technology Review Magazine. If DNA is like software, can we just fix the code? Erika Check Hayden. March 2020. https://www.technologyreview.com/2020/02/26/905713/dna-is-like-software-fix-the-code-personalized-medicine/

 

http://wobblyfeet0.us/scientists-confirm-atm-protein-produced-by-aso-gene-therapy/

Kralovicova J, Moreno PM, Cross NC, Pêgo AP, Vorechovsky I. Antisense Oligonucleotides Modulating Activation of a Nonsense-Mediated RNA Decay Switch Exon in the ATM Gene. Nucleic Acid Ther. 2016;26(6):392‐400.

Evers MM, Toonen LJ, van Roon-Mom WM. Antisense oligonucleotides in therapy for neurodegenerative disorders. Adv Drug Deliv Rev. 2015;87:90-103.

Du L, Pollard JM, Gatti RA. Correction of prototypic ATM splicing mutations and aberrant ATM function with antisense morpholino oligonucleotides. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(14):6007‐6012.

Courses

Research Group

News From Us

Publications

©2020 Birsen Can Demirdogen. All Rights Reserved.

Search