Boğaziçi Üniversitesinde görev yapan öğretim üyeleri, bilim dünyasının yıllardır çözüm aradığı bir soruna, geliştirdikleri sensör ile son getirdi.

Bu sensör sayesinde Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) teknolojisinin, kanser teşhis ve tedavisinde kullanılmasının önü açılacak. Böylece MR sayesinde rahatça tespit edilen kanserli dokulara, metal tıbbi ekipmanlar ile biyopsi gibi işlemlerin yapılması mümkün hale gelecek.

Boğaziçi Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Özgür Kocatürk'ün ABD Georgia Teknoloji Enstitüsü'nden Prof. Dr. Levent Değertekin ile geliştirdikleri sensör, Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) teknolojisinin kanser teşhis ve tedavisinde kullanılmasının önünü açıyor.

Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden (NIH) yaklaşık 9 milyon TL destek almayı başaran proje kapsamında geliştirilen sensörle, teşhis ve tedavi amaçlı kullanılan metal cihazlar MRG esnasında görüntülenebilirken, bunların aşırı ısınmasının da önüne geçiliyor.

Bu da, MRG sayesinde rahatça tespit edilebilen kanserli dokuya metal tıbbi ekipmanlarla yapılan biyopsi gibi işlemleri mümkün hale getiriyor. Ayrıca bu sensör, özellikle kalp hastalıkları bulunan bebeklerin tedavisi için de kullanılabilecek. Öte yandan, daha önce kanser tedavisi görmüş hastaların, başka bir rahatsızlık nedeniyle bu tür işlemlerden geçerken, ekstra riskler taşıyacak X ışını almasının önüne geçilmiş olacak.

Doktor tarafından kullanılan kataterin üzerine bir kılıfla kolayca yerleştirilebilen bu sensörlerin daha da geliştirilmesi için, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden (NIH) Boğaziçi'nde kullanılmak üzere yaklaşık 1 milyon 600 bin TL'lik destek de alındı.

"ABD üniversitelerine verilen bursu aldık"

Aldıkları bursun aslında Amerikan üniversitelerine ve araştırma kuruluşlarına verildiğini anlatan  Kocatürk, "Ulusal sağlık enstitülerinin medikal araştırmalar için verdiği oldukça prestijli, R01 adı verilen oldukça önemli bir araştırma fonu var. Bu araştırma fonuna bu proje kapsamında başvurduk. Bu aslında Amerikan üniversitelerine ve araştırma kuruluşlarına verilen bir burs.  Boğaziçi Üniversitesi bu projede, proje ortağı olarak bulunuyor. Ve Boğaziçi Üniversitesi de bu proje bütçesinden bir pay aldı. Yaklaşık 1.6 milyon dolar olarak fonlandı ve bunun yaklaşık 300 bin doları da Boğaziçi Üniversitesi'ne ayrılmış durumda" diye konuştu.

"FDA onayı alıp insan deneyleri yapmak istiyoruz"

Aldıkları araştırma fonu sayesinde, yaptıkları hayvan deneylerini öteye taşıyarak, FDA onayıyla insan deneyleri yapmaya hazırlandıklarını anlatan Kocatürk, "Biz laboratuvarımızda geliştirdiğimiz medikal cihazları, ulusal sağlık enstitüleriyle yaptığımız işbirliği kapsamında zaten her yaz, doktora öğrencilerimle birlikte oraya giderek, hayvan deneyleriyle deniyorduk. Şimdi bu aldığımız araştırma fonu sayesinde, bunu bir tık öteye taşıyıp, FDA onayı alıp insan deneyleri yapmak istiyoruz. Bu da bizi oldukça heyecanlandırıyor." dedi.

"Önümüzdeki 10 yılın yeni medikal gelişmeleri içinde olacak"

Medikal üreticilerle de konuştuklarını belirten Kocatürk, şöyle devam etti:

"Yurt dışında bu konuyla ilgilenen birkaç yatırımcı var. Bizim gönlümüz bu konuda Türkiye'den de ilgilenen yatırımcıların bize ulaşmasından yana. Çünkü bu, bizim öngördüğümüz önümüzdeki 10 yılın yeni medikal gelişmeleri içerisinde olacak. Bir takım medikal manyetik rezonans görüntüleme cihazı üreticileri de bu sensörlere daha uygun medikal MR cihazları yapabilmek adına da, projeler başlatmış durumdalar.

Dolayısıyla çok yeni bir alan açılacak ve bu alanda da eğer şu an için, Türkiye'de bulunan medikal üreticiler de ilgi gösterirlerse, onlar için de çok yeni marketler açılıp, dünyayla aynı anda bir ürünü ortaya koyabilme fırsatı bulmuş olacaklar." şeklinde konuştu.

"Kalp hastalıkları ve biyopsi işlemlerinde kullanılabilecek"

Bu teknolojiyi geliştirirken, nasıl uygulamalara adapte edilebilir olduğunu da araştırdıklarını dile getiren Özgür Kocatürk, "Çalıştığımız hekimlerin uzmanlık konuları doğrultusunda bunları yapıyoruz. O yüzden de çoğunlukla biz kardiyolog ve radyologlarla çalıştığımız için de bugüne kadar kalp hastalıkları ve prostat biyopsisi üzerine odaklandık. Fakat manyetik rezonans görüntüleme girişimsel işlemlerde kullanılmaya başlandığı zaman, bunun bütün vücuttaki uygulamalar mümkün olacak. Yani örnek veriyorum, mesela bir beyinde tümör varsa, oradan bir biyopsi alınması gerekiyorsa, orada da bu teknoloji kullanılabilir. Göğüs, Karaciğer ve akciğer biyopsisinde yine bu tür teknolojiler kullanılabilecek" ifadelerini kullandı.

"Oldukça güvenilir bir görüntüleme tekniği"

Çalışmalarını ve geliştirdikleri sensörün nasıl bir işlevi olduğunu anlatan Kocatürk, kendi yürütücülüğünü yaptığı biyotasarım laboratuvarının, ABD'de bulunan Ulusal Sağlık Enstitüleri ile yıllardır ortak araştırmalar yaptığını, bu araştırmaların temel amacının, manyetik rezonans görüntülemeyi teşhis amaçlı kullanmak yerine aynı zamanda tedavi amaçlı da kullanabilmek üzerine olduğunu söyledi.

Kocatürk, şöyle devam etti:

"Manyetik rezonans görüntüleme tekniği bizim normalde girişimsel işlemlerde kullandığımız floroskopi tekniğinden oldukça farklı bir teknik. Floroskopi tekniğinde X ışını adını verdiğimiz radyasyon hastaya uygulanıyor ve arka tarafta bunlar tekrar toplanılarak oluşan kontrasttan, medikal bir görüntü oluşuyor. Bu işlem esansında  hem hasta hem de bunu uygulayan hekim radyasyon ışını almış oluyor. Manyetik rezonans görüntüleme tekniğinde böyle bir durum söz konusu olmadığından oldukça güvenilir bir görüntüleme tekniği aslında.

Fakat bunu girişimsel teknikler için kullanmak oldukça zor ve bunun da temel nedeni, hekimler kullandığı girişimsel cihazları manyetik rezonans görüntüleme altında göremiyorlar.  Ve bizler de uzun yıllar boyunca bu medikal cihazları, medikal görüntü içinde nasıl gösterebiliriz diye bir takım araştırmalar yapıyorduk. Ve bu araştırmalar sonucunda bu medikal cihazları görüntülemeyi başardık."

"Bu araştırma kolu, artık kliniğe de geçme şansı bulacak"

Bütün dünyada bu araştırmaların üzerinde çalışan bilim insanlarının çözmeye çalıştığı bir problem olduğunu belirten Kocatürk, bu cihazların metal içerdiği için çalışma esnasında ısınabildiğini söyledi.

Bunun da hasta için büyük risk olduğunu ifade eden Kocatürk, şu ifadeleri kullandı:

"Bu yüzden de bu tür araştırmaların hayvan çalışmalarından kliniğe geçmesi için, bu tür risklerin ortadan kaldırılması gerekiyor. Biz de bu amaçla, bundan birkaç yıl önce bir proje başlatmıştık. Ve bu projeyi Georgia Tech Üniversitesi'nde bulunan Levent Değertekin ile birlikte başlatmıştık. Bu proje kapsamında da biz oldukça yenilikçi bir sensör geliştirdik.

Bu sensörün yaptığı görev aslında bu medikal cihazları görüntülemek için kullandığımız mikro antenlerden aldığımız sinyalleri, yine metal kablolar yerine, optik fiber üzerinden MR cihazına bu sinyalleri ulaştırmak üzerine. Ve böylelikle, metalleri ortadan kaldırdığınızda, ısınma problemi ortadan kalkmış oluyor. Ve bu bizim için oldukça heyecan verici bir gelişme çünkü bu sayede uzun yıllardır hayvan çalışmasında tıkalı kalan bu araştırma kolu, artık kliniğe de geçme şansı bulacak."

Doktor, çok daha başarılı bir operasyon gerçekleştirme şansına sahip

Manyetik rezonans görüntülemenin, floroskopi yerine kullanıldığında ne gibi farklılıkların ortaya çıkacağını, neden bu kadar önemli olduğunu ve niye uzun yıllardır çalıştıklarını anlatan Kocatürk, "Manyetik rezonans görüntülemede doktor hem yumuşak dokuyu hem de medikal cihazları aynı anda görüntüleyebildiği için çok daha başarılı bir operasyon gerçekleştirme şansına sahip." dedi.

Kocatürk, şöyle devam etti:

"Mesela bizim şu anda araştırma odaklarımızdan biri prostat ve göğüs biyopsisi. Günümüzde bu tür görüntüler, ultrason görüntüleme altında yapılıyor hasta X ışını almasın diye. Ama bu ultrasonda da yumuşak doku görüntülemesi istediğimiz özelliklerde olmadığından dolayı, prostat organını ya da göğüsteki tümörü görebilseler de, tam olarak nereden biyopsi alacaklarını görüntüleyemiyor hekimler.

Bu yüzden de prostat biyopsisinde hastadan 12 ila 16 arası bir biyopsi örneği alınıyor. Fakat bu MR altında olursa tek bir biyopsi örneği alınarak, bu işlemi tamamlamak mümkün olacak. Ve bu bahsettiğim 12 ila 16 arasında biyopsi örneği alınsa bile, yaklaşık yüzde 30 oranında yanlış negatif dediğimiz sonuçlar çıkabiliyor. Yani siz hastaya 'Sizde kanser yokmuş' diyorsunuz. Ama aslında doğru yerden biyopsi almadığınız için hasta bir yıl sonra daha kötü bir şekilde tekrar kliniğe gelmek durumunda kalıyor.

Fakat bunları MR altında yaptığınızda bu tür riskler tamamen sıfırlanmış durumda olacak. Daha kesin ve doğru şekilde bu tanıyı koymuş olacaksınız ve tanıyı koyduktan sonra eğer hasta kanserse, o tümörlü dokunun yakılması gerekiyor ve bunları da MR altında yaptığınız zaman hem nereyi yakacağınızı çok daha kesin bir şekilde göreceksiniz. Hem de o sırada uyguladığınız enerjinin orada ısı artışı ve o dokuları yakıp öldürmesini amaçlıyorsunuz.

MR altında aynı anda o sıcaklık artışını da ölçebiliyorsunuz. Böylelikle de yaptığınız işlemin çok daha hassas ve doğru olduğunu kanıtlamış olacaksınız. Bu tür avantajları dolayısıyla biz bunu oldukça çığır açacak, kullanılacak tedavilerin başarı yüzdesini çok daha artıracak bir teknoloji olarak öngörüyoruz."

Kalp rahatsızlığı olan bebeklerin tedavisinde de kullanılabilecek

Ayrıca kanser hastalarının yanı sıra, özellikle kalp hastalıkları olan bebeklerin tedavisinde de bu teknolojinin kullanılabileceğini söyleyen Kocatürk,  "Bunları en çok kanser hastalarında kullanma fırsatımız olacak ama onlar dışında bizi heyecanlandıran bir hasta popülasyonu da pediatrik hastalar." dedi.

Özellikle doğuştan kalp rahatsızlığı, kalp kapakçığı bozuklukları ya da iki karıncık arasında deliklerin olmasının oldukça yaygın görülen bebek hastalıklarından olduğunu ifade eden Kocatürk, "Bu tür doğuştan gelen hastalıkları olan bebekler için 2-3 yaşına kadar beklemek zorunda kalınıyor ve ondan sonra da açık kalp ameliyatı ile bu tür problemler düzeltilmeye çalışılıyor. Ama bazen durumu çok ağır olanlar o ameliyat tarihini bekleyemeden, hayata erkenden veda etmek durumunda kalıyorlar. Bunun da nedeni, bu girişimsel adını verdiğimiz yöntemlerin, floroskopi altında pediatrik uygulamasının olmaması. Çünkü bebeklerde çok hızlı bir hücre çoğalması var ve siz ona radyasyon uyguladığınız zaman, kanser oluşma riski çok artmış oluyor." diye konuştu.

Kocatürk, sözlerini şöyle noktaladı:

"Dolayısıyla günümüzde bu tip uygulamalar çok yapılmıyor ama MRG tekniği girişimsel işlemlerde kullanılmaya başlandığında, bu doğuştan gelen kalp rahatsızlıkları da çok erken safhada, girişimsel yöntemlerle tedavi edilebilir duruma gelecek. Ayrıca özellikle, daha önceden kanser tedavisi görmüş hastaların tekrar başka bir rahatsızlık nedeniyle bu tür işlemlerden geçerken X ışını alması yeniden ekstra riskler taşıyacaktır. Bu sayede bunların da önüne geçilmiş olacak."