Onkoloji araştırmalarında uzun yıllardır tümörlerin mikroortamının bir parçası olarak bakterilerin varlığı bilinmekteydi. Ancak tıp dünyası, son dönemde bu mikropları kanserle mücadele eden bileşiklerin olası kaynakları olarak çok daha analitik bir çerçevede incelemeye başladı. Illinois Üniversitesi Chicago (UIC) araştırmacılarının yürüttüğü son çalışma, bu yaklaşımın en somut ve güçlü sonuçlarından birini ortaya koydu.
Araştırma ekibi, kanser hücrelerine doğrudan saldıran geleneksel yöntemlerin aksine, bu hücrelerin “enerji fabrikaları” olarak işlev gören mitokondrilerini hedef alan bir strateji geliştirdi. Bu yeni yaklaşımın merkezinde ise, bir bakteri proteininden türetilen ve laboratuvar ortamında üretilen “aurB” adlı peptit yer alıyor.
Hücrenin Enerji Fabrikalarını Hedefleyen Tasarım
Kanser hücreleri, agresif ve kontrolsüz bir şekilde çoğalabilmek için muazzam bir enerjiye ihtiyaç duyarlar. AurB peptidi, kanser hücrelerinin içine sızdıktan sonra doğrudan enerji üretiminden sorumlu yapılar olan mitokondrileri bozarak, tümör hücresini adeta enerjisiz bırakmaktadır. Enerji kaynağı kesilen tümör hücreleri hayatta kalmakta ve çoğalmakta büyük zorluk çekmektedir.
Çalışmanın kıdemli yazarı, UIC cerrahi ve biyomedikal mühendisliği bölümlerinde doçent ve Illinois Üniversitesi Kanser Merkezi üyesi Tohru Yamada, bu hedefin neden seçildiğini şu sözlerle açıklıyor:
”Mitokondriler bir hücrenin hayatta kalması için çok önemlidir; enerji fabrikalarıdır. Birçok kanser hücresi, agresif ve hızlı bir şekilde büyümek zorunda olduğu için, değişmiş mitokondri sayısı ve aktivitesi sergiler. Bu nedenle, mitokondriler kanser tedavisi için ideal bir hedef olacaktır.”
p53 Genine Bağımlılıktan Kurtuluş: Yeni Bir Mekanizmanın Keşfi
Yamada’nın laboratuvarında daha önce yürütülen çalışmalar, tümör büyümesini baskılayabilen ve proteinler arasında elektron transferine yardımcı olan bakır içerikli “kupredoksin” adlı bir bakteri proteinini tanımlamıştı. Ekip, bu proteinden bir peptit ilaç geliştirerek yetişkin klinik denemeleri ve çocuklardaki beyin kanseri çalışmaları dahil olmak üzere kapsamlı testler gerçekleştirmişti.
Ancak önceki bu tedavi yöntemi, kritik bir yapısal sınırlamaya sahipti: “p53” adlı gene bağımlı çalışıyordu. p53 geni normal şartlarda tümörleri baskılamaya yardımcı olsa da, kanserli vakalarda sıklıkla mutasyona uğramakta ve bu mutasyonlar geniş bir çeşitlilik göstermektedir. Bu bağımlılık, peptidin bazı hastalarda son derece etkili olurken diğerlerinde işlevsiz kalmasına yol açıyordu. Yamada, “p53 fonksiyonunu kullanmayan bir kanser önleyici maddeye sahip olmak istedik” diyerek yeni arayışın temelini özetliyor.
Bu sınırlamayı aşmak için araştırmacılar, doğrudan mitokondriyi hedef alan farklı bir bakteri proteini arayışına girdi. Ekip, meme kanseri hastalarından alınan tümör örneklerini analiz ederek mevcut bakterileri belirlemek için DNA dizileme yöntemini kullandı. Yapılan analizler sonucunda, daha önceki araştırmalarda tanımlananlara benzer şekilde işlev gören “aurasiyanin” adlı bir kupredoksin proteini içeren spesifik bir bakteri türü öne çıktı.
AurB Peptidinin Etki Mekanizması ve Klinik Başarısı
Bilim insanları, tespit edilen bu proteini model alarak “aurB” adını verdikleri yeni peptidi tasarladılar. Laboratuvar deneyleri, aurB’nin tümör hücrelerinin mitokondrisine başarıyla girdiğini ve hücrenin ana enerji kaynağı olan ATP’nin (Adenozin trifosfat) üretimi için zaruri bir enzim olan “ATP sentazına” doğrudan bağlandığını kanıtladı.
Klinik öncesi test aşamasında ekip, aurB’yi aktif p53’ten yoksun hücre hatlarında ve artık standart hormon tedavisine yanıt vermeyen prostat kanseri fare modellerinde denedi. Peptit, prostat kanseri için temel bir tedavi olan radyasyon ile birleştirildiğinde, belirgin bir toksisite belirtisi göstermeden tümör büyümesini önemli ölçüde yavaşlattı.
Yamada, bu birleşik tedavinin başarısını ve klinik önemini şu şekilde vurguluyor:
”Bu kombinasyon peptidin aktivitesini önemli ölçüde artırdı ve tümör çok daha küçüldü. Bu yaklaşım umut verici. İyi bilinen bir tibial kemik metastaz modeli kullanarak, preklinik olarak tümör büyümesinin önemli ölçüde engellendiğini gösterdik.”
Gelecek Vizyonu ve İnsanlı Klinik Deneylere Doğru
Araştırmacılar, tıp literatüründe çığır açan bu mekanizma için UIC Teknoloji Yönetimi Ofisi’nin desteğiyle aurB’nin patentini almış durumdalar. Mevcut aşamada, bu tedavinin insan klinik denemelerine nasıl entegre edileceği üzerine yoğun teknik çalışmalar yürütülüyor.
Yamada, yeni ilaç konseptleri için bakteri araştırmalarını derinleştirmeye devam ediyor. Aurasiyanin proteininin, gelecekteki onkoloji tedavilerinde kullanılabilecek uçsuz bucaksız bakteri proteinleri havuzundan sadece biri olduğuna inanan Yamada, “Kanser ilacı kaynağı olabilecek birçok başka bakteri proteini de var. Sadece henüz onları denemedik.” diyerek bu alanın tıp ve biyoteknoloji yatırımları için ne denli büyük bir potansiyel barındırdığına dikkat çekiyor.
