Akciğer Kanserinde Gen Tedavisi
Kanserin genetik temeline ilişkin elde edilen bilgiler yeni tedavi olanakları yaratmaktadır. Akciğer kanserinde çeşitli onkogen ve tümör baskılayıcı gen mutasyonları tanımlanmıştır.
Normal hücrelerin kanser hücrelerine dönüşümü, bu genetik lezyonların birikmesinin bir sonucu olarak görülebilir. Kanserde gen terapisi yaklaşımı bu genetik lezyonların düzeltilmesi anlamını taşımaktadır. Gen tedavisinin etkili olabilmesi için terapötik gen kodunu içeren DNA yapısının hedef hücrelere taşınması ve bu hücrelerde RNA transkripsiyonun gerçekleşmesi gerekmektedir. RNA’nın işlevsel proteinlerin sentezlenmesini sağlaması ile genetik bozukluğun düzeltilmesi, apoptozis indüksiyonu veya toksik metabolitlerin oluşumuna yol açan enzimlerin tedavi amacıyla kullanımı sağlanmış olur. Mutasyonların yol açtığı durumun gen aktarımı yoluyla tedavi edilmesi denemeleri yoğun olarak devam etmektedir. Bu tür bir yaklaşıma örnek olarak gösterebileceğimiz bir çalışmada, p53 gen mutasyonlu KHDAK (küçük hücreli olmayan akciğer kanseri) kanser hücrelerinde “wild-type” p53 gen ekspresyonu sağlamanın, bu hücrelerin radyoterapiye karşı duyarlılığını arttırdığı gösterilmiştir.(1) Gen aktarımı KHDAK kanser hücrelerinde p53 gen ekspresyonu sağlarken, kontrol olarak kullanılan insan fibroblast hiicrelerinde benzer bir etkiye neden olmamaktadır. p53 tümör baskılayıcı geninde mutasyon, KHDAK hastalarının %90’ında ve KHDAK hastalarının en az %50’sinde saptanmaktadır. Bu gen hücrenin genomik yapısının sağlamlığından, tamir edilemeyecek derecede hasarlı olan DNA varlığında hücre apoptozisinden ve hücre yaşam döngüsünü Gl fazında tutmaktan sorumludur.(2)
Hücrelere aktarımı yapılan ekzojen bir genin ekspresyonunu in vivo olarak görüntülemek, gen tedavisi çalışmaları için bir zorunluluktur. Bu amaca yönelik olarak çeşitli nükleer tip görüntüleme yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemler, gen aktarımı sırasında bir PET (pozitron emisyonu yapan F-18 (flor), O-15 (oksijen), N-13 (nitrojen) ve C-11 (karbon); gibi radyonüklidlerle işaretlenmiş moleküllerin görüntülenmesi ve bu sayede in vivo olarak biyokimyasal süreçlerin incelenmesi yöntemidir) reporter gen yapısının, terapötik genle aynı promotoru kullanmasını sağlayacak biçimde terapötik gene eklenmesi temeline dayanmaktadır. Bu genin ekspresyonunun görüntülenmesi, dolaylı olarak terapötik genin hücreye aktarımının ve hücre içi ekspresyonunun da görüntülenmesini sağlamaktadır.
Daha çok görüntüleme amacı ile kullanılan mevcut “reporter” gen yapıları iki gruba ayrılır: 1-) Hücre içi enzimlerini kodlayan genler, 2-) Hücre yüzeyi proteinlerini kodlayan genler. En çok kullanılan “PET reporter” geni, bir hücre içi enzim olan herpes simpleks virüsünün timidin kinazı kodlayan genidir. Memelilerde bulunan enzimden farklı olarak, virüs kaynaklı bu enzim, hücre içine ulaşan F–18-florogansiklovir’i fosforile eder ve hücre içinde tutulumuna neden olur. Bu şekilde bu genin ekspresyonu görüntülenmiş olur. İkinci gruba bir örnek olarak, dopamin D2 reseptör geninin aktarımı sonucunda bu genin hücrede ekspresyonunun reseptöre bağlanan F-18-floroetilsisiperon aracılığı ile görüntülenmesi verilebilir.(3) Daha önce de bahsedilmiş olduğu gibi, bu tür gen aktarımı çalışmaları, kanser tedavisinde yönlendirilmiş radyoterapinin terapötik etkinliğini arttırmak amacıyla hayvan deneylerinde yürütülmektedir.
Hücrenin endojen gen ekspresyonunun görüntülemesi için ise, nükleotid yapısındaki ürünlerine (çoğunlukla RNA) yönelik olarak, radyonüklidlerle işaretli ve hedef gen yapısına karşılık gelen (komplementer) kısa antisense oligonükleotidler kullanılmaktadır. Bu yöntem in vivo hibridizasyon olarak adlandırılmaktadır.(4) Ancak henüz bu alanda sadece sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Antisense oligonükleotidlerin kullanılması ile akciğer kanserinde onkojenlerin bloke edilmesini bir tedavi stratejisi olarak değerlendiren çeşitli faz I ve II çalışmaları yürütülmektedir.(5) Oligonükleotidlerin radyonüklidlerle işaretlenmesi gen ekspresyonunun görüntülenmesinin yanında, uygulanan tedavinin in vivo olarak etkinliğinin değerlendirilmesini de sağlayabilir.
Kaynaklar:
(1). Kawabe S, Munshi A, Zumstein LA, ve ark. Adenovirus-mediated wild-type p53 gene expression radiosensitizes non-small cell lung cancer cells but not normal lung fibroblasts. Int J Radiat Biol. 2001;77:185-194
(2). Fong KM, Minna JD. Molecular biology of lung cancer: clinical implications. Clin Chest Med 2002;23:83-101
(3). Rogers BE, Zinn KR, Buchsbaum DJ. Gene transfer strategies for improving radiolabeled peptide imaging and therapy. Q J Nucl Med 2000;44:208-223
(4). Tavitian B. In vivo antisense imaging. Q J Nucl Med 2000; 44:236-255
(5). Dy GK, Adjei AA. Novel targets for lung cancer therapy: part I. J Clin Oncol 2002;20:2881-2894