Türk bilim insanından organ naklini tarihe karıştıracak adım

Türk bilim insanı Prof. Dr. Ali Ertürk, tıp ve biyoteknoloji alanında devrim yaratan çalışmalarını yaptığı laboratuvarları gösterdi.

Prof. Dr. Ertürk, Almanya'da Helmholtz Doku Mühendisliği ve Rejeneratif Tıp Enstitüsü Direktörü ve Genetik ve Nörobilim Uzmanı olarak görev yapıyor.

Prof. Dr. Ertürk ve ekibi, 'DISCO Transparency' adlı özel bir teknik geliştirerek, deney faresi gibi memeli hayvanların ve insan organ ve dokularının tamamını "şeffaflaştırarak", gerçekleriyle aynı olan "dijital haritalarını" oluşturdu.

Bu çalışma, Science dergisinin “2023'ün En İyi Bilim Fotoğrafları" kategorisinde de ödül aldı.

Prof. Dr. Ertürk'ün yöntemi ile biyolojik dokular “süper transparan" yapılarak, hücre düzeyindeki tüm ayrıntılarıyla, üç boyutlu lazer mikroskopları aracılığıyla, dijital ortama aktarılıyor. Bu sayede, tıp araştırmalarında preklinik aşamada gereken “canlı hayvan deneyleri" yerine, yapay zeka destekli “dijital deneyler" yapılacak. Bu da klinik öncesi araştırmaların süresini yüzde 90 oranında azaltacak.

Prof. Dr. Ertürk, bir farenin tüm vücut dijital haritasını çıkarmak için kullandıkları verinin, 65 milyon kitap, 3 bin Wikipedia veya dünyanın en gelişmiş yapay zeka platformu Chatp GP-4 ile eşit olduğunu belirtti.

Bu teknik sayesinde biyopsiler de artık üç boyutlu olarak görüntülenebiliyor.

Prof. Dr. Ali Ertürk, tıp ve biyoteknoloji alanında dünyada eşi olmayan bir çalışmaya imza attı.

Prof. Dr. Ertürk, kanser, Alzheimer, nörodejeneratif hastalıklar ve diyabet gibi henüz tam tedavisi bulunmayan hastalıkların nasıl işlediğini, ilaç ve tedavi geliştirmeyi, üç boyutlu organ üretmeyi amaçlayan geleceğin tıbbı için çok önemli olan doku ve organların dijital haritalandırılmasını başardı. Bu çalışma sayesinde, organ nakli gibi zorlu ve riskli işlemlerin gereksiz hale geleceğini söyledi.

Prof. Dr. Ertürk, ölü bir farenin vücudunu şeffaf yaparak, hücreler arasındaki iletişimi ortaya çıkaran bir yöntem geliştirdi. Bu yöntemle, beynin bazı bölgeleri de dahil olmak üzere, insan organ ve dokularının da dijital haritasını çıkardı.

Prof. Dr. Ertürk, son yarım asırda preklinik ve klinik araştırmalarda hücrelerin parçalarını incelemek için kullanılan mikroskopların yetersiz ve zaman alıcı olduğunu belirterek, “Deneyler için hayvan yetiştirmek, kullanmak, yeni bir ilaç geliştirmek 15 yıl sürebiliyor. Bu süreyi kısaltmanın tek yolu yapay zeka. Yapay zeka sayesinde, yıllar yerine milisaniyeler içinde deney yapabileceğiz" dedi.

ORGANLARIN HARİTASINI HÜCRESEL DÜZEYDE ÇIKARABİLİYORLAR

Prof. Dr. Ertürk, kendi geliştirdiği teknolojinin, insan ve hayvan dokularından hücresel seviyede bilgi alabilen dünyadaki tek dijital teknoloji olduğunu ifade etti. Prof. Dr. Ertürk, şöyle devam etti:

“Bir memelinin vücudunu incelediğimizde, sinir sisteminin, organların, kan ve lenf damarlarının nasıl bağlantılı olduğunu görmek çok önemli.

Bizim teknolojimizle, bütün bir hayvanın üç boyutlu görüntüsünü detaylı bir şekilde alabiliyoruz.

Aynı zamanda insan organlarını da şeffaf yaparak, hücre düzeyindeki haritalarını çıkarabiliyoruz.

Kalp, böbrek, beyin, pankreas, karaciğer ve akciğer gibi organları bu şekilde haritalandırdık.

Amacımız, bu haritaları ve bilgileri yapay zekaya vererek, yapay zekanın insan vücudunun nasıl çalıştığını (tamamen) kavramasını ve simüle etmesini sağlamak."

"ORGANLARIMIZI DEĞİŞTİRMEK MÜMKÜN OLACAK, ORGAN NAKLİNE GEREK KALMAYACAK"

Prof. Dr. Ertürk, vücudumuzdaki bozulmuş veya işlevini yitirmiş dokuların ve organların yerine yenilerini koyabileceğimizi söyledi.

Ertürk, “Adeta 'yedek parça' gibi. Bu amaçla geliştirdiğimiz haritalar çok kritik. Çünkü şu an en önemli projelerimizden biri de 3 boyutlu biyo-yazıcılarla bu haritaları hücre seviyesinde bir doku haline getirmek. Bu haritaları oluşturabilen dünyada tek olan bir araştırma ekibiyiz.

Pankreas, insülin salgılayan dokular, kalbin bazı bölümleri… Şimdilik kalbin tamamını basamıyoruz çünkü henüz uygun teknolojiler mevcut değil. O 3 boyutlu yazıcılar mühendislik açısından ilerledikçe, insan organlarının büyük kısımlarını, hatta organların kendilerini, gelecekte üretebileceğimize inanıyorum. Organ nakli de böylece tarih olabilir. Ya da yaşlandıkça işlevi azalan ama tamamen bitmeyen organların işlevlerini iyileştirebiliriz. Sanki arabamızı servise götürür gibi" dedi.

"TÜM DENEYLER BİLGİSAYARDA YAPILABİLİR"

Prof. Dr. Ertürk, bazı alanlarda klinik öncesi çalışmalarda deney hayvanı kullanımını 10-20 kat azalttıklarını belirtti. Pek çok uluslararası kuruluşun bu yöntemi kullandığını, kanser aşısıyla ünlü olan BionTech ile de görüştüklerini ifade etti.

Prof. Dr. Ertürk, “İster ilaçlar olsun, ister hastalıkları anlamak olsun, artık hayvan deneylerine ihtiyacımız yok, hatta insan dokularıyla bile çalışmak istemiyoruz. Çünkü bunlar çok zaman alıyor. Bunların hepsini yapay zeka simülasyonlarıyla belki saniyeler içinde bilgisayardan çıkarabiliriz. Bunun için de çok güçlü bir yapay zeka sistemine sahip olmamız lazım. Bugüne kadar topladığımız yüksek kaliteli veriler Chat GP ile hemen hemen aynı büyüklükte. 65 milyon kitap veya 3 bin Wikipedia kadar veri biriktirmişiz" diye konuştu.

 "BU TEKNOLOJİ İLE 3-5 HAYVANLA İLAÇ DENEYLERİ BİTEBİLİR"

İnsan deneylerine başlamadan önceki aşama olan “preklinik araştırmaların" çok uzun sürdüğünü vurgulayan Prof. Dr. Ertürk, şunları söyledi:

“Yeni bir molekül bulup farklı hayvanlar üzerinde test etmek vs., yaklaşık 10 yıl alıyor. Biz bunu neredeyse sıfıra indirebiliriz, belki bir sabah uyandığımızda bilgisayar '10 tane yeni ilacınız var.' diyecek. Preklinik de tamamen ortadan kalkabilir ve direkt insanlar üzerinde test etmeye geçebiliriz. Hatta o kısmı da hızlandırabiliriz.

Bizim görüntüleme yöntemlerimizle çok ayrıntılı bilgiler elde ettiğimiz için artık hayvan kullanımı çok azaldı. Bir hastalığı anlamak için 100 hayvan gerekiyorsa bizim yöntemimizle 3-5 hayvan yeterli oluyor. Yani yüzde 90-95 hayvan kullanımını düşürdük. Bu da çalışmaların 10-20 kat hızlanması anlamına geliyor. Çünkü 10-20 kat daha az deney yapıyorsunuz. Hedefimiz, yapay zekanın kişiye özel hastalığını simüle edip ilacını hazırlaması. Bunun için ön çalışmalara başladık bile. Bizim teknolojilerimizi kullanan çok büyük araştırma şirketleri var. Aşı geliştirmede, diyabette, kanser ilaçlarında, sinir sistemi hastalıklarında, Alzheimer gibi beyin hastalıklarında ilaç veya tedavi geliştirmede kullanılıyor. Ayrıca kanser yayılımını anlayıp ona karşı hem mRNA teknolojisini hem de CAR-T hücre teknolojisini kullanarak yeni tedaviler geliştirmede de kullanılıyor."

DHA