Brigham ve Kadın Hastanesi’nden araştırmacılar, beyin veya omurilikten kaynaklanan bir tümör türü olan glioma hastalarında tedavilerin test edilmesine yardımcı olabilecek bir cihaz tasarladılar.
Pirinç tanesinin şekli ve boyutundaki yeni cihaz, standart bakım ameliyatlarında kullanılmak üzere tasarlandı ve düzinelerce deneyi aynı anda gerçekleştirerek ilaçların glioma tümörleri üzerindeki etkilerine dair benzeri görülmemiş bir bakış açısı sunuyor.
Cihazın pilot klinik çalışmasının sonuçları Science Translational Medicine’de yayınlandı.
Yardımcı araştırmacı ve eş-yazarı yazar Pier Paolo Peruzzi, “Bu tümörleri nasıl tedavi ettiğimiz üzerinde en büyük etkiyi yaratmak için, herhangi bir hastada hangi ilacın en iyi sonucu verdiğini erkenden anlayabilmeliyiz” dedi. BWH ve Sağlık Tıp Fakültesi Nöroşirürji Bölümü’nde yardımcı doçent. “Sorun şu ki, bu soruyu cevaplamak için şu anda mevcut olan araçlar yeterince iyi değil. Bu nedenle, canlı tümörü doğrudan sorgulayıp bize ihtiyacımız olan bilgiyi verebilecek bir cihaz kullanarak her hastayı kendi laboratuvarı haline getirme fikrini ortaya attık” diye açıkladı.
Cihaz implante edildiği süre boyunca (yaklaşık 2-3 saat) hastanın beyin tümörünün son derece küçük bölgelerine 20’ye kadar ilaçtan oluşan küçük dozları uyguluyor. Ameliyat sırasında cihaz çıkarılır ve çevredeki doku analiz için laboratuvara geri gönderilir.
“Bu laboratuvarda ya da petri kabında değil. Aslında bu, gerçek hastalarda gerçek zamanlı olarak yapılıyor ve bu da bize bu tümörlerin tedaviye nasıl tepki verdiği konusunda tamamen yeni bir bakış açısı sağlıyor.”
— Pier Paolo Peruzzi
Cihaz, tümör hala vücuttayken çalıştığından, deneylerin bu şekilde yapılması, ilaçların tümör mikro ortamı üzerindeki etkilerini, yani bir tümörün kütlesinin neredeyse yarısını oluşturabilen kanser hücrelerini hemen çevreleyen hücreler üzerindeki etkilerini değerlendirme konusunda benzersiz bir yetenek sağlar.
Peruzzi, “Bu laboratuvarda ya da petri kabında değil” dedi. “Aslında bu, gerçek hastalarda gerçek zamanlı olarak yapılıyor ve bu da bize bu tümörlerin tedaviye nasıl tepki verdiği konusunda yepyeni bir bakış açısı sağlıyor.”
ABD’de her yıl yaklaşık 20.000 kişiye beyni ve omuriliği etkileyen bir tümör türü olan glioma tanısı konuluyor. Gliomalar aynı zamanda en ölümcül beyin kanserleri arasında yer alıyor ve tedavi edilmesinin oldukça zor olduğu biliniyor.
Glioma için hedefe yönelik tedaviler geliştirmenin zorluklarından biri, tümör hücrelerinde birçok farklı ilaç kombinasyonunu test etmenin zor olabilmesidir, çünkü hastaları aynı anda yalnızca tek bir yaklaşımla tedavi etmek mümkündür. Bu, kombinasyon tedavilerinin umut verici bir yol olduğu gliomalar gibi tedavisi zor kanserler için önemli bir engel olmuştur.
Peruzzi, gliomalarda hassas ilaç tedavisinin önündeki bazı engelleri aşabilecek bir cihaz geliştirmek için BWH Radyoloji Bölümü’nde doçent olan ortak araştırmacı Oliver Jonas ile yakın işbirliği içinde çalıştı. Bu mikro cihazlar ameliyat sırasında hastanın tümörüne yerleştiriliyor ve ameliyat tamamlanmadan önce çıkarılıyor.
Peruzzi, “Bunu, her hastanın tümörünün özelliklerini en iyi şekilde yakalayacak ve aynı zamanda bakım standardını en az bozacak şekilde yapabilmemiz çok önemli” dedi. “Bu, yaklaşımımızın hastaların tedavisine entegre edilmesini kolaylaştırıyor ve gerçek hayatta kullanılmasına olanak tanıyor.”
Mevcut çalışmada araştırmacılar, cihazlarını bir glioma tümörünü çıkarmak için beyin ameliyatı geçiren altı hasta üzerinde test etti. Hastaların hiçbiri cihazdan herhangi bir olumsuz etki yaşamadı ve araştırmacılar, ilaç konsantrasyonlarına bağlı olarak tepkinin nasıl değiştiği veya her ilacın hücrelerde hangi moleküler değişikliklere yol açtığı gibi cihazlardan değerli biyolojik veriler toplayabildiler.
Çalışma, cihazın güvenli olduğunu ve cerrahi pratiğe kolayca dahil edilebileceğini gösterse de, araştırmacılar hâlâ cihazın topladığı verilerin glioma tedavisini optimize etmek için kullanılması gereken kesin yolları belirlemeye çalışıyor. Araştırmacılar şu anda, hastaların ana ameliyattan 72 saat önce minimal invaziv cerrahi yoluyla cihazı aldıkları prosedürlerinin iki aşamalı bir versiyonunu yürütüyorlar.
Peruzzi, “Bunun kişiselleştirilmiş tıpta yeni nesil bir yaklaşım olduğu konusunda iyimseriz” dedi. “Laboratuvarı doğrudan hastaya getirebilme yeteneği, toplayabileceğimiz bilgi türü açısından çok fazla potansiyelin kilidini açıyor; bu, şu anda çok az seçeneğe sahip olan bir hastalık için yeni ve heyecan verici bir alan.”
Açıklamalar: Pier Paolo Peruzzi, Ternalys Therapeutics’in kurucu ortağı ve Yönetim Kurulu üyesidir. Kendisi mikroRNA ile ilgili PCT/US2019/029988 patentinin mucididir. Jonas, IMD teknolojisinin (ABD patent no. US10390702B2) ortak mucididir ve Kibur Medical’in tazminatlı (özsermaye dışı) danışmanıdır. Ortak yazar Antonio Chiocca, onkolitik HSV1 (ABD patent no. US10,806,761B2 US10,232,002B1 ve US2017/0015757A1) ve kodlamayan RNA’lar (PCT/US2019/029988) ile ilgili patentlerin tanınmış bir mucididir.
Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (R37CA224144, P41EB028741) ve Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü (1R01NS116144) tarafından sağlanan bağışlarla desteklenmiştir.
Pirinç tanesinin şekli ve boyutundaki yeni cihaz, standart bakım ameliyatlarında kullanılmak üzere tasarlandı ve düzinelerce deneyi aynı anda gerçekleştirerek ilaçların glioma tümörleri üzerindeki etkilerine dair benzeri görülmemiş bir bakış açısı sunuyor.
Cihazın pilot klinik çalışmasının sonuçları Science Translational Medicine’de yayınlandı.
Yardımcı araştırmacı ve eş-yazarı yazar Pier Paolo Peruzzi, “Bu tümörleri nasıl tedavi ettiğimiz üzerinde en büyük etkiyi yaratmak için, herhangi bir hastada hangi ilacın en iyi sonucu verdiğini erkenden anlayabilmeliyiz” dedi. BWH ve Sağlık Tıp Fakültesi Nöroşirürji Bölümü’nde yardımcı doçent. “Sorun şu ki, bu soruyu cevaplamak için şu anda mevcut olan araçlar yeterince iyi değil. Bu nedenle, canlı tümörü doğrudan sorgulayıp bize ihtiyacımız olan bilgiyi verebilecek bir cihaz kullanarak her hastayı kendi laboratuvarı haline getirme fikrini ortaya attık” diye açıkladı.
Cihaz implante edildiği süre boyunca (yaklaşık 2-3 saat) hastanın beyin tümörünün son derece küçük bölgelerine 20’ye kadar ilaçtan oluşan küçük dozları uyguluyor. Ameliyat sırasında cihaz çıkarılır ve çevredeki doku analiz için laboratuvara geri gönderilir.
“Bu laboratuvarda ya da petri kabında değil. Aslında bu, gerçek hastalarda gerçek zamanlı olarak yapılıyor ve bu da bize bu tümörlerin tedaviye nasıl tepki verdiği konusunda tamamen yeni bir bakış açısı sağlıyor.”
— Pier Paolo Peruzzi
Cihaz, tümör hala vücuttayken çalıştığından, deneylerin bu şekilde yapılması, ilaçların tümör mikro ortamı üzerindeki etkilerini, yani bir tümörün kütlesinin neredeyse yarısını oluşturabilen kanser hücrelerini hemen çevreleyen hücreler üzerindeki etkilerini değerlendirme konusunda benzersiz bir yetenek sağlar.
Peruzzi, “Bu laboratuvarda ya da petri kabında değil” dedi. “Aslında bu, gerçek hastalarda gerçek zamanlı olarak yapılıyor ve bu da bize bu tümörlerin tedaviye nasıl tepki verdiği konusunda yepyeni bir bakış açısı sağlıyor.”
ABD’de her yıl yaklaşık 20.000 kişiye beyni ve omuriliği etkileyen bir tümör türü olan glioma tanısı konuluyor. Gliomalar aynı zamanda en ölümcül beyin kanserleri arasında yer alıyor ve tedavi edilmesinin oldukça zor olduğu biliniyor.
Glioma için hedefe yönelik tedaviler geliştirmenin zorluklarından biri, tümör hücrelerinde birçok farklı ilaç kombinasyonunu test etmenin zor olabilmesidir, çünkü hastaları aynı anda yalnızca tek bir yaklaşımla tedavi etmek mümkündür. Bu, kombinasyon tedavilerinin umut verici bir yol olduğu gliomalar gibi tedavisi zor kanserler için önemli bir engel olmuştur.
Peruzzi, gliomalarda hassas ilaç tedavisinin önündeki bazı engelleri aşabilecek bir cihaz geliştirmek için BWH Radyoloji Bölümü’nde doçent olan ortak araştırmacı Oliver Jonas ile yakın işbirliği içinde çalıştı. Bu mikro cihazlar ameliyat sırasında hastanın tümörüne yerleştiriliyor ve ameliyat tamamlanmadan önce çıkarılıyor.
Peruzzi, “Bunu, her hastanın tümörünün özelliklerini en iyi şekilde yakalayacak ve aynı zamanda bakım standardını en az bozacak şekilde yapabilmemiz çok önemli” dedi. “Bu, yaklaşımımızın hastaların tedavisine entegre edilmesini kolaylaştırıyor ve gerçek hayatta kullanılmasına olanak tanıyor.”
Mevcut çalışmada araştırmacılar, cihazlarını bir glioma tümörünü çıkarmak için beyin ameliyatı geçiren altı hasta üzerinde test etti. Hastaların hiçbiri cihazdan herhangi bir olumsuz etki yaşamadı ve araştırmacılar, ilaç konsantrasyonlarına bağlı olarak tepkinin nasıl değiştiği veya her ilacın hücrelerde hangi moleküler değişikliklere yol açtığı gibi cihazlardan değerli biyolojik veriler toplayabildiler.
Çalışma, cihazın güvenli olduğunu ve cerrahi pratiğe kolayca dahil edilebileceğini gösterse de, araştırmacılar hâlâ cihazın topladığı verilerin glioma tedavisini optimize etmek için kullanılması gereken kesin yolları belirlemeye çalışıyor. Araştırmacılar şu anda, hastaların ana ameliyattan 72 saat önce minimal invaziv cerrahi yoluyla cihazı aldıkları prosedürlerinin iki aşamalı bir versiyonunu yürütüyorlar.
Peruzzi, “Bunun kişiselleştirilmiş tıpta yeni nesil bir yaklaşım olduğu konusunda iyimseriz” dedi. “Laboratuvarı doğrudan hastaya getirebilme yeteneği, toplayabileceğimiz bilgi türü açısından çok fazla potansiyelin kilidini açıyor; bu, şu anda çok az seçeneğe sahip olan bir hastalık için yeni ve heyecan verici bir alan.”
Açıklamalar: Pier Paolo Peruzzi, Ternalys Therapeutics’in kurucu ortağı ve Yönetim Kurulu üyesidir. Kendisi mikroRNA ile ilgili PCT/US2019/029988 patentinin mucididir. Jonas, IMD teknolojisinin (ABD patent no. US10390702B2) ortak mucididir ve Kibur Medical’in tazminatlı (özsermaye dışı) danışmanıdır. Ortak yazar Antonio Chiocca, onkolitik HSV1 (ABD patent no. US10,806,761B2 US10,232,002B1 ve US2017/0015757A1) ve kodlamayan RNA’lar (PCT/US2019/029988) ile ilgili patentlerin tanınmış bir mucididir.
Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (R37CA224144, P41EB028741) ve Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü (1R01NS116144) tarafından sağlanan bağışlarla desteklenmiştir.