Gelişen Nanotıp

doğrudan incelenebilmesi, fiziksel ve kimyasal işlemlerin kontrol edilebilmesi ve güçlendirilebilmesi, hassasiyetin arttırılabilmesi, biyomarkerlara² doğrudan erişilebilmesi bulunmaktadır (106).

Nanotıpta organik, inorganik nanopartiküller, nanokristaller, nanotüpler, polimerik yapıdaki dendrimerler gibi pek çok nanopartikül, öncelikli olarak araştırma ve ilaç taşıma sistemlerinde kullanılmaktadır (107). Pek çok türü bulunan nanopartiküller, nanotıbbın temel bileşenleridir. Demir oksit, titanyum oksit, koloidal altın ve bunun gibi pek çok kimyasaldan meydana gelen nanopartiküller, 100 nanometreden daha küçük olan yığın partiküllerdir (bulk materials). Nanopartiküller yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır (30). Nanopartiküller,

i. Bilgisayarlı tomografi (CT), manyetik rezonans görüntüleme (MRI), pozitron emisyon tomografisi (PET) ya da tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (SPECT)’de kontrast ajan olarak kullanılmaktadır. Örneğin, demir oksit nanokristaller, süper manyetik özelliklere sahiptir ve MRI görüntüleme tekniğinde kontrast ajan olarak kullanılabilmektedir (103).

ii. Mühendislik ile geliştirilmiş ya da tasarlanmış nanopartiküllerin insan plasentası ve kan-beyin bariyerini geçeceği düşünülmektedir. Böylece hastalık ya da rahatsızlıklar için yeni tedavi olanakları ortaya çıkacaktır. Nanopartiküller bu tedavilerden bazılarında hücreler arasında hareket etmesi için ilaç taşıyıcı olarak, bazı nanopartiküller ise tümörlü olan hücrenin içine girmesi ve hücrede değişiklik yapması için kullanılacaktır (108).

iii. Bununla birlikte, kanser ya da dejeneratif nörolojik hastalıkları yenmek için hastalar nano etkin (nano-enabled) tıbbi ürünler kullanarak, kendi kök hücrelerinden yeni kemikler ve organlar yapabilecektir (108). Organ bağışında yeterli sayıda organ bulunabilmesini sağlamak amacı ile tüm organların in vitro ortamda yapılabilmesi tıbbın bir gereksinimi olarak değerlendirilmektedir. Nanoteknolojinin, rejeneratif tıp için yapay organlar tasarlanmasına yardımcı olacak ve çip üzerinde organlar uygulamaları ile de bu gereksinimi karşılayacak güçte gelişen bir teknoloji olduğu ifade edilmektedir (103).

2 Biyomarkerlar, vücudun normal biyolojik fonksiyonunu, hastalığın gelişimini, tedavinin etkinliğini ve terapötik maddenin yan etkilerini izlemek için ölçülebilen, insan vücudundaki biyolojik moleküler

iv. Önemli bir gelişmenin 1991 yılında Sumio Iijima’nın karbonun yeni formunu (nanotüp) bulması ile meydana geldiği düşünülmektedir (30). Kanser tedavisi için kullanılan karbon nanotüpler gibi geleneksel tedavi yönteminden farklı şekilde hastalıkları tedavi imkânı sunan teknolojiler bugün üretilmektedir. Karbon nanotüplerin kanserle mücadelede kullanılması için testler yapılmaya devam etmektedir. Farklı araştırma grupları tarafından ABD’de Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde tek duvarlı karbon nanotüplerin kanser hücrelerini öldürmede kullanılabileceği de gösterilmiştir (30). Söz konusu karbon nano tüpler (KNT), büyük, altıgen şeklinde yerleşmiş karbon atomlarından oluşan silindirik moleküllerdir.

Duvarları grafenin bir ya da birden fazla tabakasından oluşur. KNT’ler yüksek dış yüzey alanına sahip olmalarından dolayı, önemli miktarda kemoterapötik ilaç taşıma kapasitesine sahiptir. Hücrenin içine kadar gidebiliyor olması, KNT’lerin biyotıpta sıradışı bir öneme sahip olduğunu göstermektedir. Karbon nanotüpler, özellikleri ve düşük toksisiteye sahip olmaları nedeni ile meydana gelmiş bir sinir hasarını tersine çevirerek, sinirin eski formuna gelmesini sağlamak için de kullanılabilmektedir (109).

v. Nanokristaller ise çözünmesi zor olan ilaçların farmakodinamik ve farmakokinetik özelliklerini iyileştirme yöntemi olarak çok yönlü kullanılmaktadır.

Buna ek olarak, bu nanopartiküller diğer maddelerin çözünebilirliği ve biyouyumluluğunu arttırmaktadır (109). Geleneksel floroforlar ile karşılaştırıldığında, nanokristaller dar, ayarlanabilir, simetrik emisyon spektrumuna sahiptir. Bu nedenle, ışıl kimyasal olarak daha istikrarlıdır. Nanokristallerin yapısına bakıldığında soğan benzeri bir yapıya sahip, kabuk ile çevrelenmiş bir çekirdekten oluşmaktadır. Sahip olduğu bu yapı nanokristalleri foto oksidasyona ve orta değişimlere karşı daha az duyarlı hale getirmektedir. Piyasada nanokristallerden faydalanılarak üretilen ilk ürünleri bulmak mümkündür (109).

vi. Bununla birlikte, floresan yarı iletken nanopartiküller ya da kristal şeklinde, yarı iletken materyallerden oluşan kuantum noktalar (quantum dots), görüntüleme için geliştirilmiş, biyolojik süreçleri göstermek için kullanılan materyallerdir (105).

vii. ABD’de kanser hücrelerini hedeflemek için başka taşıyıcılar da üretilmiştir. Bunlardan biri, Washington Üniversitesi’nde perfluorokarbondan yapılan

‘nanoarılar (nanobees)’ dır. Bu nanopartikülün içine arının zehrinden alınan toksin

yerleştirilmiştir. Perfluorokarbon yapay kanda kullanın inert bir maddedir.

Perfluorokarbondan yapılan nanopartiküller, kan dolaşımından geçebilecek ve hücrelere bağlanabilecek küçüklükte, bazı ilaçları taşıyabilecek büyüklüktedir.

Nanoarılar, insan vücuduna sokulduklarında, sızıntılı kan damarlarına sahip ve materyalleri tutma eğiliminde oldukları için tümörlerin olduğu yerde toplanmaktadır.

Nanopartiküllerde bulunan arı toksini, serbest bırakıldığında kanser hücrelerinde delikler açarak, bedenin geri kalanında herhangi bir toksisite belirtisi olmadan bu hücreleri yok edebilmektedir. Ancak bu nanoarılar sadece fareler üzerinde test edilmiştir (30).

viii. Nanopartiküller aynı zamanda, insan vücudu dışında bulunan moleküller, hücreler ve dokuların tespit edilmesi için de kullanılabilmektedir.

Laboratuvar tabanlı tanı veya yüksek çıktılı tarama olarak tanımlanan bu yöntemde kullanılan nanopartiküllerin fonksiyonu, hastanın sağlığı ile ilgili biyolojik sıvılardaki benzersiz biyolojik molekülleri saptamaktır (103).

Nanopartiküllerin belirtilen yararları dışında, bazı araştırmalar, tıpta kullanılan nanopartiküllerin insanlarda moleküler düzeyde istenmeyen etkileşimlere neden olabildiğini ve dış ortamda ters etki yaratabildiğini göstermiştir (110).

Nanopartiküllerin nanoölçekte nasıl davranacakları hakkındaki belirsizlik ve sonra yaratacağı etkinin ne olduğunun bilinmemesi, oluşan risklerin tahmin edilmesi ve kontrolü açısından bir problem oluşturmaktadır (108).

Nanoteknoloji uygulamalarının etik sorunlarını belirlemedeki en büyük zorluğun sadece nanoteknolojinin net, evrensel bir tanımının olmamasından değil;

araştırma durumu ve önerilen sonuçlar arasındaki bilgi boşluğundan kaynaklandığını öne süren çalışmalar vardır. Nanoteknolojinin pek çok bileşeninin olması ve bundan dolayı sadece tek bir teknoloji değil, birçok teknolojinin olması bu zorluğun öncelikli nedenidir.

Nanotıp teknolojileri için genel olarak tıp etiği kurallarının uygulanabileceği düşünülmekte, ancak yeni ve gelişmekte olmaları nedeniyle bu teknolojiler haklarında az bilgiye sahip olunmasının, özellikle aydınlatılmış onamın geçerliliği üzerine etkisi tartışılmaktadır (111). Hastalık tanısını presemptomatik olarak koyabilmeyi mümkün kılan ve nanoteknoloji kullanarak etkin ve kişisel tedavi sunan nanotıp, özellikle

aydınlatılmış onamı ve onam vermeme hakkını (right to refuse consent) yeniden değerlendirmeye alma gereksinimi olduğunu ortaya çıkarmıştır (108).

İnsan vücuduna etkileri ve çevresel etkilerinin yanı sıra sosyal etkileri de tartışılan nanoteknoloji uygulamalarında; özellikle üretilen ürünlerin patent korumasına sahip olması nedeniyle, patent koruma süresi bitene kadar bu teknolojilerin fiyatlandırılmasının oldukça yüksek olacağı belirtilmektedir (112).

Nanotıbbın insanların yaşam süresini uzatabileceği, geriatrik yaş grubundaki popülasyonun artışı ile birlikte, sağlık giderlerinde de artış olabileceği düşünüldüğünde, gelecek için bir sağlık bütçesi planlanmasının gerekliliği öne sürülmektedir (112).

Nanoilaçların maliyeti ve bu ilaçlara erişim, kişilerin inhalasyon yolu ile nanopartiküllere maruz bırakıldığı araştırmalar dahil bunun gibi pek çok araştırmaya katılması için gönüllülerin aranma yöntemleri, sürecin sonunda savunmasız/örselenebilir grupların gereksinimlerinin belirlenmesi ve bu kaynaklara erişimlerinin sağlanması ile ilgili olarak da sistemin bütünlüğünü korumak da önümüzdeki on yıl için duyulan somut kaygılar arasında yer almaktadır (18).

Gelişmiş ülkelerin nanoteknoloji araştırmaları için ayırdıkları büyük bütçeler de ekonomik ve sosyal açıdan insanlar ve toplumlar arasında bir eşitsizlik ortaya çıkaracaktır.

Bu gelişmeler doğrultusunda giderek daha özerk hale gelen hastalar, iletişimin azaldığı bir modele dönüşen hasta-hekim ilişkisinin alacağı yeni görünümle birlikte kendi sağlıklarını kontrol etmekle sorumlu olacaklardır. Bu özerk modelin tıp mesleğini yürütmeye nasıl yansıyacağı sorusu da ayrıca gündemdedir. Hastanın sağlığını kendi kontrolüne alması onu daha özerk bir konuma getirse de evde hasta başında yapılan testlerin sonuçlarının ne şekilde yorumlanacağı ayrı bir kaygı oluşturmaktadır (95).

Nanotıp teknolojileri gerek tedavi gerekse insanın varolan kapasitesinin geliştirilmesi potansiyeline sahip olması nedeni ile iki yönlü de (dual-use) kullanılabilmektedir. Örneğin, patojenik bakterileri ve virüsleri tespit edebilecek ve yok etmeyi tetikleyebilecek olan nanoteknolojilerin kullanılması ile yapay ya da geliştirilmiş bağışıklık sistemi oluşturmak mümkün olabilir. Bu teknolojiler, ilgili biyolojik sistemleri modifiye ederek, insan bedeninin çalışma şeklinin ötesinde, başka

türlü kazanamayacağı yetenekleri arttırabilmekte veya insanın sahip olmadığı yeni yetenekleri kazandırabilmektedir (107).