Türk Bilim İnsanları İlaç Geliştirme Sürecinde Çığır Açan Teknolojiyi Geliştirdi
Türk araştırmacılar, ilaç geliştirme süreçlerinde devrim yaratacak yeni bir teknolojiyi hayata geçirdi. İstanbul Teknik Üniversitesi'nden (İTÜ) Doç. Dr. Özge Kürkçüoğlu ve Dr. Merve Yüce'nin liderliğinde geliştirilen 'Görünmez Anahtarlar' teknolojisi, geleneksel ilaç geliştirme yöntemlerine köklü bir alternatif sunuyor.
Geleneksel Süreçlere Köklü Alternatif
Yüksek maliyetli ve zaman alıcı doğasıyla bilinen geleneksel ilaç geliştirme süreçlerine meydan okuyan bu araştırma, virüslerin ve hastalıkların "kontrol odalarına" sızmanın yolunu açıyor. İTÜ Kimya-Metalürji Fakültesi laboratuvarlarında gerçekleştirilen çalışma, sağlık teknolojileri ve farmakoloji dünyasında büyük yankı uyandıracak veriler ortaya koyuyor.
SARS-CoV-2 ana proteazı (Mpro) üzerinde test edilen yeni hesaplamalı ağ modelleri, ilaç tasarım sürecini radikal bir şekilde hızlandırma potansiyeli taşıyor. Bu teknoloji, ilaç geliştirmede en kritik değer olan zamanı daha verimli kullanmayı sağlarken, süreçleri kısaltarak acil sağlık ihtiyaçlarının karşılanmasına olanak tanıyor.
"Gizli Düğmeleri" Bulan Sistem
Yeni teknolojinin çalışma prensibini anlamak için insan vücudundaki hastalık yapıcı proteinleri, yüksek güvenlikli bir banka kasasına benzetmek mümkün. Geleneksel ilaçlar genellikle kasanın ana kapısını zorlayarak içeri girmeye çalışırken, bu yöntem bazen sağlıklı hücrelere de zarar verebiliyor.
Ortaya çıkan yeni araştırma ise tamamen farklı bir yaklaşım benimsiyor. Sistem, binanın dijital mimari planını (ağ modeli) kullanarak, kasanın kapısıyla uğraşmak yerine binanın uzak bir köşesindeki gizli elektrik düğmesini (allosterik bölge) tespit ediyor. Bu düğmeye basıldığında sistem çöküyor ve hastalık etkisiz hale geliyor.
Rezidü Etkileşim Ağı Modeli
"Rezidü Etkileşim Ağı" (RIN) modeli adı verilen sistem, bu gizli düğmelerin nerede olduğunu ve onlara giden sinyal iletişim yollarını saniyeler içinde haritalandırıyor. Nobel ödüllü Jacques Monod'nun 'hayatın ikinci sırrı' olarak tanımladığı allosteri mekanizması üzerine yoğunlaşan Türk bilim insanları, proteinlerin akıllı şalterler gibi çalışma prensibini çözümlüyor.
Küresel ilaç sektöründe allosterik bölgelerin deneysel yöntemlerle tespiti hem çok maliyetli hem de yoğun iş gücü gerektiren bir süreç iken, bu araştırmada kullanılan hesaplamalı yöntemler uygun maliyetli bir çözüm sunuyor.
Etkileyici Performans Verileri
Araştırmanın SARS-CoV-2 Mpro veri seti üzerinde yapılan performans analizleri, teknolojinin küresel ölçekteki potansiyelini gözler önüne seriyor:
- Geliştirilen RIN modeli, bilinen ilaç bağlanma bölgelerini %89.2 doğruluk oranıyla tespit etmeyi başardı
- Modelin özgüllük (specificity) oranı %89.7 olarak ölçüldü
- Duyarlılık (sensitivity) oranı %80.0 gibi yüksek hassasiyet seviyesine ulaştı
Kullanılan karma kaba taneli elastik ağ modeli (mcgANM), ilaç bağlandıktan sonra protein yapısında meydana gelecek yapısal tepkileri önceden tahmin edebiliyor.
Geleceğin İlaçları İçin Yol Haritası
Araştırma sadece hastalıkların yerini tespit etmekle kalmıyor, aynı zamanda protein yapısını dinamik alanlarına ayırarak biyolojik bir makinenin parçalarının nasıl organize olduğunu da gösteriyor. Özellikle yan etkileri azaltılmış ve yüksek seçiciliğe sahip ilaçların geliştirilmesinde, bu modelin sunduğu "allosterik iletişim sinyallerini okuma kapasitesi" kritik bir rol oynayacak.
Bu hesaplamalı verimlilik oranları, Covid-19 pandemisi gibi acil durumlarda ilaç geliştirme hızını artırarak küresel sağlık krizlerine karşı en güçlü silahlardan biri olabileceğini öngörülüyor. Doç. Dr. Özge Kürkçüoğlu'nun Boğaziçi Üniversitesi'ndeki doktora programında başladığı çalışmalar, İTÜ'deki laboratuvar çalışmalarıyla ilaç sektörü için kritik bir aşamaya ulaşmış durumda.
