Kanser ve Nanoteknoloji

Kanser, 20. yüzyılın en korkulan hastalıklarından biri olup, 21. yüzyılda görülme sıklığı artmakta ve daha da yaygınlaşmaktadır. Yapılan araştırmalarda her dört kişiden birinin kanser riski taşıdığı ortaya çıkmaktadır.^[1]

En genel tanımı ile kanser; vücudun çeşitli bölgelerinde ortaya çıkan anormal hücre bölünmeleridir. Bu hücre bölünmeleri sonucunda çeşitli doku ve organlar baskılanarak görevlerini yerine getirememektedir.^[2]

Medikal alandaki gelişmeler sayesinde kanserin teşhis oranı artarken, kanser nedenli ölüm oranları neredeyse sabit kalmaktadır.^[3] ) Bu durum ise kansere karşı verilen savaşta umut vericidir. Çok çeşitli tanı ve tedavi yöntemleri olmasının yanında, kullanılan yöntemlerin bazı dezavantajlarının olması, yöntemlerin etkinliğini azaltmaktadır. Nanoteknoloji, daha etkin tanı ve tedavi yöntemleri geliştirebilmenin önünü açmaktadır.

Kanser Teşhisi ve Nanoteknoloji

Kanser gelişimi çok uzun sürelerde gerçekleşmektedir. Hastalığın erken dönemlerde keşfedilmesi ise kanserin tedavi edilmesinde kolaylık sağlamaktadır. Örneğin, kansere neden olan mutasyonun erken dönemde keşfi kanserin durdurulmasına olanak sağlamaktadır.

Kanser tanısında klasik yöntemler ve nanoteknolojik yöntemler kullanılmaktadır. Kanser tanısında kullanılan klasik yöntemlere örnek olarak X-Ray veya CT taramalar verilebilir. Bu yöntemlerde şüpheli durumlar gözlendiğinde biyopsi ile kesin sonuç elde edilebilir. Ancak klasik yöntemlerin en önemli dezavantajı hastalık belli bir faza ilerledikten sonra kesin tanı koyabilmesidir. Bu nedenle bu yöntemlerle tanı sonrasında ölüm oranları nispeten yüksektir.^[4]

Nanoteknolojideki son gelişmeler, teşhis ve tedavi amaçlı uygulamalar için çeşitli nanopartikül formülasyonlarının geliştirilmesine yol açmıştır. Tanısal nanopartiküller, patolojileri görselleştirmeyi ve çeşitli hastalıkların ve hastalık tedavilerinin önemli (pato-) fizyolojik prensiplerinin anlaşılmasını geliştirmeyi amaçlamaktadır.^{[5], [6]} Bu nanopartiküller, geleneksel floroforlara kıyasla yüksek yüzey-hacim oranı, optik, termal, elektriksel, manyetik özellikler gibi benzersiz avantajlara ve özelliklere sahiptir.^[7]

Kanser Tedavisi ve Nanoteknoloji

Kanser tedavisinde kullanılan klasik yöntemler arasında radyoterapi, kemoterapi ve cerrahi işlem sayılabilmektedir. Cerrahi yöntemlerde kanserli doku cerrahi işlemlerle çıkarılmaktadır. Bu yöntemin dezavantajları arasında doku kaybı ve hastalığın rekürrens (tekrarlama) riski bulunmaktadır. Radyoterapi yönteminde kanserli hücrelerin belirli bir radyo frekans bandında yakılması sağlanmaktadır. Bu yöntemin en büyük dezavantajı ise kanserli hücrelerin yanında sağlıklı hücrelerin de hasar görmesidir. Kemoterapi de kanserli hücrenin kimyasal ile yani ilaç ile öldürülmesi gerçekleşmektedir. Bu yöntemin de en önemli dezavantajı kanserli hücre yanında sağlıklı hücreleri de öldürebilmesidir. Bununla beraber kemoterapi yönteminde hasta bağışıklığı iyice zayıflamaktadır.^[8]

Nanoshelller (nanokabuklar), yaklaşık 1-20 nm kalınlığa sahip, ince bir metalik kabuk (genellikle altın) ile çevrelenmiş dielektrik küresel bir çekirdekten oluşur. Nanokabuklar yarı iletkenlerden, yalıtkanlardan veya metallerden işlenebilir; ve bu nanokabuklar iki gruba ayrılır: (i) oksit çekirdek kabuk parçacıklarından işlenmiş oksit nanokabuklar (örneğin içi boş nanokabuklar) ve (ii) hem dielektrik çekirdeklerden hem de metalik kabuklardan işlenmiş metal nanokabuklar (örneğin gümüş ve altın nanokabuklar). Nanokabuklar stabiliteleri, biyouyumlulukları, fotolüminesansları, ayarlanabilirlikleri, güvenlikleri ve biyoyararlanımları nedeniyle gen dağıtımı, ilaç dağıtımı, hedef tedavisi, doku kaynağı, kanser görüntüleme vb. gibi biyotıp alanında umut verici uygulamalar sergilemektedir. Bununla birlikte, konjuge nanokabuklar teşhis ve tedavi amaçları için gelişmiş etkinlik sunmaktadır.^[9]

Dendrimerler, kanser teşhisi ve tedavisinde kullanılan, tümör hücrelerini hedef alan, antikanser ajanların salınımını kontrol eden ve antikanser stratejilerini birleştiren benzersiz özelliklere sahip nanomateryallerdir.^[10] Yapısal olarak ise dendrimerler iç kısımlarında veya yüzellerinde molekül taşımak için özelleştirilmiş küresel yapılardır. Dendrimerlerin yüzeylerinde çoklu fonksiyonel gruplar bulunması onları ilaç taşıma sistemleri için avantajlıhale getirmektedir. Dendrimerlerin yüzeylerine uygun ligandlar (bağlayıcılar) yerleşebilmekte ve böylelikle, kanserli hücreler ile birleşmeleri sağlanabilmektedir. Dendrimerlerin sahip olduğu boşluklara kansere karşı etki eden ilaçlar yerleştirilerek, sağlıklı hücre hasarı olmadan kanser hücreleri yok edilebilmektedir.^[2]

Silikon nanowire’ler (silikon nanoteller), kanser teşhis ve tedavisinde kullanılan bir başka nanoteknolojik üründür. Silikon nanoyapıları, benzersiz optik/elektronik/mekanik özellikleri ve olumlu biyouyumlulukları nedeniyle biyolojik ve biyomedikal uygulamalarda kullanılmaktadır.^[11] Ayrıca silikon nanoyapıların herhangi bir toksik özelliğine de rastlanılmamıştır. Ayrıca silikon doğal olarak birçok dokuda ortak bir eser element olarak bulunmaktadır.^[12]

Sonuç olarak; nanoteknolojinin gelişmesi çeşitli alanlarda kullanıma olanak vermektedir. Bu alanlardan bir tanesi de kanserli dokuların teşhis ve tedavisidir. Nanoteknoloji sayesinde klasik kemoterapi yöntemlerinin yan etkileri eradike edilebilmektedir. Bununla beraber kişiye özgü tedavi imkanı sağlayarak iyilişeme süresi kısaltılabilmektedir.