Yeni Çığır Açan Tedavi Işıkla Kanser Hücrelerini Güvenli Bir Şekilde Öldürüyor

Dünya genelinde araştırmacılar, hem etkili hem de nazik, tümörleri hassas bir şekilde hedef alırken vücudun geri kalanına zarar vermeyen tedaviler arıyor.

Şimdi ise ABD’li araştırmacılar, kanserin tedavi edilme biçimini dönüştürebilecek, umut verici yeni bir ışık temelli tedavi sundular. Bu buluş, kanser hücrelerini öldürürken sağlıklı hücrelere zarar vermeden çalışan, yakın kızılötesi LED ışığını kalay oksit nanoyaprakları (SnOx nanoflakes) ile birleştiriyor.

Bu gelişme, ışığı kullanarak tümörleri ısıtıp yok eden bir teknik olan fototermal tedavide önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor.

Bu durumda süreç, özel lazerler yerine ucuz ve erişilebilir LED sistemlerine dayanıyor. Bu yaklaşım, çevre dokulara verilen zararı azaltıyor ve bir gün kemoterapi veya radyoterapiye daha güvenli ve daha az invaziv bir alternatif sunabilir.

Yeniliğin merkezinde basit bir fikir yatıyor: ışığı kullanarak yalnızca kanser hücrelerini hedef alan lokalize bir ısı oluşturmak. Ekip, SnOx nanoyapraklarını, biyolojik dokulardan güvenle geçebilen bir dalga boyu olan yakın kızılötesi ışığı verimli şekilde emebilecek biçimde tasarladı.

Aydınlatıldıklarında bu nanoyapraklar mikroskobik ısıtıcılar gibi davranarak, kanser hücresi zarlarını ve proteinlerini bozacak kadar ısı üretiyor ve nihayetinde hücre ölümüne yol açıyor. Sağlıklı dokular ise büyük ölçüde etkilenmiyor, çünkü ısıya daha az duyarlılar ve nanoyapraklar özellikle kötü huylu hücrelere yönlendirilebiliyor.

Fototermal tedavi olarak bilinen bu hedefli ısıtma süreci, kimyasal değil fiziksel bir mekanizmaya dayanıyor. Bu da kemoterapide sıklıkla görülen sistemik yan etkilerden kaçınabileceği anlamına geliyor.

Geleneksel fototermal sistemler, ışığı dokuların derinliklerine hassas bir şekilde odaklayabilen lazerleri kullanıyor. Ancak aynı yoğunluk, sağlıklı hücrelere zarar verebiliyor, pahalı ekipman gerektiriyor ve kullanımını ileri düzey tesislerle sınırlıyor.

Bu çalışmada araştırmacılar lazerlerin yerine, daha yumuşak ve geniş spektrumlu ışık yayan diyotları (LED) kullandılar. LED’ler daha homojen bir ısı üretir ve sağlıklı dokuları yakma veya zedeleme olasılığı çok daha düşüktür. Ayrıca ucuz ve taşınabilirdir, bu da onları klinik hatta evde kullanım için son derece uygun hale getirir.

Laboratuvar çalışmalarında, LED ışığıyla birlikte kullanılan SnOx nanoyaprakları 30 dakika içinde deri kanseri hücrelerinin %92’sini ve kalın bağırsak kanseri hücrelerinin %50’sini yok etti. Sağlıklı insan deri hücreleri etkilenmedi.

Bu seçicilik düzeyi, ışıkla doğrudan tedavi edilebilen melanom ve bazal hücreli karsinom gibi kanserler için özellikle umut verici. Çevre dokulara zarar verme riski yüksek olan diğer fototermal teknolojiler arasında bu kadar hassas bir hedefleme oldukça nadirdir.

Temel bilim de aynı ölçüde önemli. Kalay oksit, hâlihazırda elektroniklerde kullanılan kararlı ve biyouyumlu bir malzemedir.

Araştırmacılar, kalay disülfidi (SnS₂) oksitlenmiş kalay oksit nanoyapraklarına dönüştürerek yakın kızılötesi ışığı çok daha verimli şekilde emebilen yapılar elde etti.

Bu dönüşüm, fototermal performansı artırıyor ve nanoyaprakların su bazlı, toksik olmayan sentez yöntemleriyle üretilmesine olanak tanıyor. Süreç, zararlı çözücülerden ve pahalı üretim adımlarından kaçındığı için ölçeklenebilir, sürdürülebilir ve tıbbi uygulamalara uygun hale geliyor.

Ekip, cerrahi tümör çıkarımının ardından kalan kötü huylu hücreleri yok etmek ve nüks riskini azaltmak için doğrudan cilde uygulanabilecek kompakt LED cihazlarını öngörüyor.

Örneğin, bir melanom veya bazal hücreli karsinom çıkarıldıktan sonra, yamaya benzer bir LED cihazı cerrahi bölgeye odaklı ışık vererek nanoyaprakları etkinleştirebilir. Bu tür taşınabilir, evde uygulanabilir tedaviler, ameliyat sonrası kanser bakımını daha güvenli, daha rahat ve hastane ziyaretlerine daha az bağımlı hale getirebilir.

Bu yenilik, kombinasyon tedavilerinin de kapısını aralıyor. Fototermal tedavi, kanser hücrelerini immünoterapi veya hedefe yönelik ilaçlar gibi diğer tedavilere karşı daha savunmasız hale getirebilir.

Işığın ürettiği ısı, tümör hücrelerini zayıflatabilir, zarlarını daha geçirgen hale getirebilir ve vücudun kanseri tanıyıp yok etmesine yardımcı olan bağışıklık tepkilerini tetikleyebilir. LED tabanlı fototermal tedavinin diğer yaklaşımlarla bütünleştirilmesi, tedavi planlarını daha hassas, etkili ve daha az toksik hale getirebilir.

Henüz erken aşamalarda olmasına rağmen, araştırmacılar teknolojiyi geliştirmeye ve yeni uygulamaları keşfetmeye devam ediyor. Farklı dalga boylarının ve maruz kalma sürelerinin sonuçları nasıl etkilediğini inceliyor ve kalay oksit benzeri diğer malzemelerin, meme veya kalın bağırsak kanseri gibi daha derin dokulara ulaşıp ulaşamayacağını araştırıyorlar.

Bir diğer geliştirme alanı ise vücut içinde sürekli fototermal kontrol sağlayabilecek, minyatür, biyouyumlu nanoyaprak sistemleri geliştirmek.

Bu çalışmanın en heyecan verici yönlerinden biri, erişilebilirlik potansiyelidir. LED tabanlı cihazlar ucuz üretilebilir ve kullanımı kolay olduğu için, kanser tedavisine erişimin sınırlı olduğu düşük kaynaklı bölgelerde de kullanılabilir.

Bu durum, ileri tedavileri büyük hastanelerin ötesine taşıyarak demokratikleştirebilir. Erken teşhis edilen yüzeysel kanserler için LED tedavisi, hatta ayakta tedavi veya kozmetik prosedürlere entegre edilebilir; bu da iyileşme süresini kısaltır ve yaşam kalitesini artırır.

Güvenlik de bir diğer büyük avantajdır.

Kemoterapi, vücuttaki hızlı bölünen sağlıklı hücrelere zarar verir; radyoterapi ise normal dokulara zarar verip yorgunluk veya yara izi bırakabilir.

Buna karşın fototermal tedavi, etkilerini yalnızca ışığın aydınlattığı bölgeyle sınırlar. Sistemik toksisiteye, kümülatif organ hasarına veya ciddi rahatsızlığa yol açmaz.

Bu yüksek hassasiyet, hem optik hedeflemeden hem de nanoyaprakların biyolojik seçiciliğinden kaynaklanır; çünkü bu nanoyapraklar, değişmiş metabolizmaları ve ısıya daha yüksek duyarlılıkları nedeniyle kanser hücrelerini tercihli olarak ısıtır.

Bir sonraki adım, bu laboratuvar bulgularını preklinik ve nihayetinde insan deneylerine taşımaktır. Henüz yapılacak çok iş olsa da, LED destekli fototermal tedavi kanserin tedavi edilme biçiminde bir dönüşüm anlamına gelebilir — tedavileri daha hassas, uygun maliyetli ve insancıl hale getirebilir.

Doğanın en basit enerjilerinden biri olan ışık, sağlıklı dokulara zarar vermeden tümörleri seçici biçimde yok eden güçlü bir tıbbi araca dönüşebilir. SnOx nanoyaprakları gibi yeniliklerle, invaziv olmayan, lokalize ve hasta dostu kanser tedavisi vizyonu gitgide gerçeğe dönüşüyor.

Justin Stebbing, Biyomedikal Bilimler Profesörü, Anglia Ruskin Üniversitesi

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.