Rutin kan testiyle kansere erken teşhis imkanı

Bilim insanları; kuantum noktaları, CRISPR gen düzenleme ve DNA nanoyapılarını birleştirerek, kanda son derece düşük miktardaki kanser biyobelirteçlerini tespit edebilen ışık tabanlı bir sensör geliştirdi. Bu teknoloji, kanserin BT taramalarında dahi görünmediği en erken evrelerde rutin bir kan testiyle teşhis edilmesini sağlıyor.

Tıp dünyasında ‘erken teşhis’in ekonomik ve hayati değeri her geçen gün artarken, Çinli araştırmacıların geliştirdiği yeni platform, teşhis süreçlerini laboratuvar karmaşıklığından kurtarmayı hedefliyor. Optica dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, yeni sensör akciğer kanseri biyobelirteçlerini ‘sub-attomolar’ seviyelerde (birkaç molekül düzeyinde) saptayabiliyor. Bu hassasiyet, kanserin yanı sıra Alzheimer, viral enfeksiyonlar ve çevresel toksinlerin tespitinde de yeni bir dönemi başlatıyor.MİMARİDE DNA VE KUANTUM NOKTALARI İMZASIGeleneksel biyobelirteç tespit yöntemleri, düşük moleküler sinyalleri güçlendirmek için maliyetli ve zaman alıcı kimyasal amplifikasyon süreçlerine ihtiyaç duyuyor. Araştırma ekibi lideri Han Zhang ve ekibi ise bu sorunu ‘İkinci Harmonik Üretim’ (SHG) olarak bilinen doğrusal olmayan bir optik yaklaşımla çözdü:DNA Tetrahedronları: Sensörün bileşenleri, DNA’dan yapılan piramit şeklindeki nanoyapılar kullanılarak nanometre hassasiyetiyle bir araya getiriliyor.Kuantum Noktaları: Bu noktalar, molibden disülfür (MoS₂) yarı iletken yüzeyinde optik alanı yoğunlaştırarak zayıf sinyalleri ölçülebilir hale getiriyor.CRISPR-Cas12a Entegrasyonu: Belirli biyobelirteçleri tanımak için kullanılan CRISPR mekanizması, hedef molekülü bulduğunda DNA zincirlerini keserek optik sinyalde net bir azalma yaratıyor.KİŞİSELLEŞTİRİLMİŞ TEDAVİ VE GÜNLÜK İZLEMEYeni sensörün sunduğu en büyük avantajlardan biri de ‘kişiselleştirilmiş tıp’ uygulamaları. Zhang, teknolojinin doktorlara sağladığı imkanları şöyle özetliyor: "Doktorlar, görüntüleme sonuçlarını aylarca beklemek yerine, ilaç etkinliğini değerlendirmek için hastanın biyobelirteç seviyelerini günlük veya haftalık olarak izleyebilir." Bu durum, tedavi protokollerinin hastanın anlık tepkilerine göre revize edilmesine olanak tanıyor.AKCİĞER KANSERİ TESTLERİNDE %100 BAŞARISistemin performansı, akciğer kanseriyle bağlantılı mikroRNA (miR-21) üzerinden test edildi. Gerçek dünya koşullarını yansıtması amacıyla akciğer kanseri hastalarından alınan serumlar üzerinde yapılan deneylerde, sensör diğer benzer RNA zincirlerini kusursuz bir şekilde ayırt ederek sadece kanser hedefini saptadı.HEDEF: TAŞINABİLİR VE UCUZ TANI CİHAZLARIAraştırma ekibinin bir sonraki stratejik adımı, optik sistemi küçülterek taşınabilir bir cihaza dönüştürmek. Bu sayede, gelişmiş laboratuvar imkanlarına sahip olmayan polikliniklerde ve uzak bölgelerde ‘yatak başı teşhis’ mümkün hale gelecek. Sağlık hizmeti maliyetlerini minimize eden bu inovasyon, biyoteknoloji pazarında cihaz üreticileri ve tanı merkezleri için yeni bir yatırım alanı oluşturuyor.