Organları taklit eden ‘çip’ geliştiriliyor

Amerika Birleşik Devletleri’nde (ABD) 10 yılı aşkın süredir kullanılan çip organ teknolojisiyle, organları neredeyse aynı şekilde taklit eden yapay organlar geliştiriliyor. İnsan vücudunun dışında geliştirilen bu organlar sayesinde hem hayvan deneylerine gerek kalmıyor hem de hastalıklara daha hızlı çözüm bulunabiliyor. 2015 yılında Harvard Üniversitesi’nde görev yapan Doç. Dr. Hüseyin Avcı, o dönem tanıştığı bu yöntemin Türkiye’ye de kullanılmasını sağlamak için 2016 yılından beri çalışıyor. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Hüseyin Avcı, şu an Türkiye’de bu alanda çalışan çok az sayıda bilim insanı olduğuna dikkat çekerek, “Projenin ülkemizde de başlamasına öncülük eden isimlerden biriyim. Geldiğimiz noktada artık somut örnek çıkarabiliyoruz” dedi.

ÜLKEMİZDE BU ALANDA ÇALIŞMALAR YOKTU
TÜBİTAK desteğiyle Harvard Üniversitesi’nde görev aldığını dile getiren Doç. Dr. Avcı, üniversite ile ortak çalışmalarının hala devam ettiğini belirterek çip organ projesini şöyle anlattı:

“Çip organ teknolojisinin mihenk taşı olarak 2010 yılında Science Dergisi’nde yayınlanan makalede gösteriliyor. Bu makalede akciğeri taklit eden bir çip organın geliştirildiği duyurulmuştu. Ardından yurt dışında bu konuyla ilgili çalışmalar yürüten milyon dolarlık şirketler kuruldu. Ancak ülkemizde böyle bir çalışma henüz yoktu.

GELENEKSEL YÖNTEMLERLE TEDAVİYE ERİŞİM ZOR
Yaşam koşulları nedeniyle hastalıklar artıyor. Kanser gibi birçok hastalığı çevremizde daha sık duymaya başladık. Bunlara çok hızlı bir şekilde cevap verecek ve tedaviyi kolaylaştıracak platformlara ihtiyacımız var. Covid-19 da bize geleneksel yöntemlerle çok hızlı bir şekilde tedaviye erişemeyeceğimizi gösterdi. İnsan vücudunu taklit edebilecek, hızlı bir şekilde cevap alabileceğimiz, güvenilirliğin yüksek olduğu platformlara ihtiyacımız var.

MALİYET VE ZAMAN AZALACAK
Geleneksel ilaç geliştirme safhalarına baktığımızda örneğin bir antibiyotiği geliştirmek yaklaşık 10 ile 15 yıl arasında zaman alıyor. Ayrıca çok yüksek maliyetler de söz konusu. Hem çok zaman alan hem de oldukça maliyetli bir süreçten bahsediyoruz. Organları taklit eden çiplerin geliştirme süreci için ise ilaç geliştirmenin 3’te biri maliyet ve 3’te biri zaman yeterli oluyor.”

KARACİĞERİN KİLİT ROLÜ VAR
Karaciğeri taklit eden çip organ üzerinde çalıştıklarını dile getiren Doç. Dr. Avcı, şöyle devam etti:
“Karaciğer, ilaç geliştirilmesinde önemli bir yere sahip. Çünkü vücuttaki birçok kilit rolü karaciğer üstleniyor. Bu nedenle çalışmalarımıza karaciğeri taklit edecek çip organ geliştirerek başladık. Bu organlar elbette insan vücuduna yerleştirilmiyor. Var olan bir platformda gerçek bir organmışçasına üstünde deney yapmamıza olanak sağlıyor. Çip organ teknolojisi üç farklı kategoriye ayrılıyor. Bunlardan ilki ‘tekli çip organ’ ve karaciğer, böbrek, beyin, akciğer, bağırsak, göz ve hatta kıkırdak gibi organ ve dokuların taklit edilmesinden oluşuyor. Şu an bizim üzerimizde çalıştığımız kategori bu. Çalışmamızın ardından çip organ teknolojisinin birkaç yıl içinde ülkemizde kullanılmaya başlanacağını düşünüyorum.

KİŞİSELLEŞTİRİLMİŞ TEDAVİNİN ÖNÜ AÇILIYOR
İkinci kısım ise hastalıkların modellenmesinden oluşuyor. Bunlara ‘çip üzerinde hastalık’ diyoruz. Bu da kanser, bağışıklık sistemi ya da enfeksiyon hastalıklarının taklit edilmesinden oluşuyor. Ayrıca günümüzde bilinen 7 binin üstünde nadir hastalık var. Bunların yalnızca 400 tanesi üstünde çalışmalar yapılabiliyor. Çünkü nadir bir hastalık üzerinde çalışırken bir hayvanın deneylerde kullanılması mümkün olmuyor. Ayrıca nadir hastalıklarda hasta sayısı da az olduğu için klinik deneylerin yapılması çok zor. Bu çipler, nadir hastalıklar üzerinden de çalışma yapmayı kolaylaştırıyor çünkü ilgili hastalıkları taklit edebiliyor. Diğer yandan hastadan alınan bir biyopsi örneğinde de hücreleri izole ederek hastanın karaciğer dokusunu çip üzerinde oluşturmaya çalışıyoruz. Yani hastanın karaciğerinin çok benzerini, onun vücudunun dışındaki bir platformda taklit ediyoruz. Bu kişiselleştirilmiş tedavinin de önünü açıyor. Üçüncü grupta ise ‘multi organlar’ bulunuyor. İnsan vücudunda doku ve organların yalnız değil etkileşim halinde çalıştığını biliyoruz. Burada da birden fazla doku ve organ birleştirilerek taklit ediliyor. Buna aynı zamanda ‘insan çipi’ de deniliyor.”

HAYVAN DENEYLERİ SONA ERECEK
Geliştirilen çip organlar sayesinde hayvan deneylerinin de sona ereceğini söyleyen Doç. Dr. Avcı, “Dünyanın her yerinde geliştirilen ilaçlar, bir hastanın üstünde denenmeden önce hayvanlar üzerinde uygulanmak zorundaydı. 2022 yılında Amerika’da değişen kanunla bu kaldırıldı. Yani artık hayvanların üstünde ilaç deneyi yapmak orada zorunlu değil. Ülkemizde de bu yöntemin gelişmesiyle hayvan deneylerinin sona ereceğini düşünüyorum. Bu nedenle çip organların sağlık sektöründe yeni bir çağ başlatacağına inanıyorum” dedi.