İlaç sanayisinde biyolojik ilaçlar geçmişten günümüze kimyasal maddeler ile üretilmektedir. Ayrıca bu kimyasal temelli ilaçlar yine bu yöntemlerle geliştirilmektedir. Biyoteknoloji ile üretilen ilaçlar kimyasal yöntemlerle üretilen ilaçlara göre daha yakın bir tarihe sahiptir. Son otuz yıla bakılacak olursa biyoteknolojik ilaçlar hastalar için çok önemli bir tedavi yöntemi olma yolunda hızla ilerlemektedir. Özellikle son on yılda biyoteknolojik yöntemlerdeki hızlı artış teknolojinin gelişimine bağlı olarak kendini göstermektedir.

Teknolojinin getirmiş olduğu üretkenlik sayesinde ilaçların moleküler düzeyde incelenmesi daha kolay hale gelmiş oldu. Moleküler yapıların incelenmesini sağlayan teknolojiler sayesinde biyoteknolojik ilaçlar, ilaç sanayisinin yenilik gücü haline geldi. Biyolojik ilaçlar, önceki dönemlerde çaresi olmayan ya da bulunamayan hastalıklar için büyük umutlar sunuyor. Bununla birlikte yine biyoteknolojik ilaçlar mevcut olan çoğu kimyasal ilaçların yerine kullanılmaya başlandı.

Canlıların doğal yapıları içerisinde yer alan şeker ve proteinlerin çeşitli kombinasyonlarında biyoteknolojik ilaçlar kullanılmaktadır. Çünkü bu ilaçlar direkt olarak canlı hücreler ya da canlı dokularda olabilmektedir. Yeni nesil biyoteknoloji teknikleri ve diğer ileri teknolojiler sayesinde insanlardan ve diğer varlıklardan canlı hammaddeler üretilebilmektedir. Hatta bu canlı mikroorganizmalar biyoteknolojik ilaçları bizzat kendileri üretebilme kapasitesine de sahip olabilmektedir.

Biyolojik İlaçlar Üretilirken Proteinlerin Sürece Katkısı

Biyolojik ilaçlar üretilirken hastalığın moleküler hedefine yönelik hazırlanmaktadır. Hedef seçilen yapının odak noktası genelde proteinlerdir. Hedef olarak gösterilen proteinlerin DNA düzeyindeki kodları bu teknikler sayesinde oluşturulur. Bu DNA zinciri teknolojik teknikler sayesinde canlı yapının içerisinde kopyalanarak çoğaltılır. Özellikle hızla çoğalan bakteriler, mayalar, pirinç gibi ürünler ve fare gibi memeliler üzerinde hedeflenen DNA zinciri çoğaltılır.

Çoğaltılan hedef protein dizisinde bitkilerde ve hayvanların memeli hücrelerinde protein çevrilmesi sağlanır. Biyoteknolojik ilaçlar hedef odaklı proteinler olarak gelişime başlandığından hem hedefe yönelik olmakta hem de etkin tedaviler sunmaktadır. Biyolojik ilaçlar başta kanser olmak üzere çoğu genetik hastalıklar üzerinde kullanılmakta ve etkisini göstermektedir. Üretilen ilaçların çoğu hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır.

Biyoteknolojik ilaçlar özellikle metabololik hastalıklar üzerinde etkinliğini göstermektedir. Yine bu ilaçlar; kalp-damar hastalıkları, nörolojik hastalıklar, dermatoloji, enfeksiyon hastalıkları, göz hastalıkları, kan hastalıkları ve göğüs hastalıkları gibi geniş alanlara yayılmaktadır. Bunlara bağlı olarak yine bu ilaçlar organ nakli durumlarında da etkili tedavi yöntemi olarak da kullanılmaktadır.

Genetik geçişli bazı hastalıklar atağa geçmeden ve olumsuz etkileri oluşmadan bu ilaçlar kullanılarak engellemek mümkündür. Ayrıca bu ilaçlar sayesinde hastalar korunmaktadır. Biyolojik ilaçlar genellikle protein yapısında kendini göstermektedir. Yeni üretilen biyoteknolojik ilaçlar arasında DNA ve RNA temelli ilaçlarda geliştirilmektedir.

DNA ve RNA Temelli İlaçlar

Hormonlar; biyoteknolojik ilaçların ilk örneklerindendir. Normal şartlarda vücut tarafından üretilen bu hormonlar, üretilmedikleri takdirde çeşitli hastalıklara sebep olmaktadır. Üretilmemesi çeşitli nedenlere bağlı olabilir. Bunlardan en yaygın olanı diyabet hastalığıdır. Halk arasında şeker hastalığı olarak bilinen diyabet, şeker metabolizmasının düzenli bir şekilde çalışmasını sağlayan insülin hormonunun yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Biyolojik ilaçlar sayesinde tüm dünyada milyonlarca insan tarafından yaşanan diyabet hastalığına dışarıdan müdahale edilmektedir.

İnsülin ilk olarak 1982 yılında üretilmeye başlandı. Hayati önem taşıyan bu insülinler, bakteriler tarafından üretilerek ilaç haline getirildi ve piyasaya sürüldü. Biyoteknolojik yöntemlerle üretilen ilk ilaç olma özelliğine sahip olarak tarihe geçti. İnsülin protein sınıflandırılması içerisinde yer almaktadır. Buna bağlı olarak insülin sonraki yıllarda geliştirilerek birçok biyoteknolojik ilaçların öncü bileşeni halini aldı.

1977 yılında insülinden önce laboratuar ortamında geliştirilen ilaçlarda bulunmaktadır. Bu ilaç ise; rekombinant büyüme hormonudur. Biyolojik ilaçlar içerisinde yer alan bu büyüme hormonu, insülin gibi laboratuar ortamında geliştirilerek piyasaya sürüldü. Yine bu büyüme hormonu büyüme geriliği olan küçük yaştaki çocuklara yıllarca şifa kaynağı olmuştur. Özellikle tüm dünyada milyonlarca ailenin çocuk sahibi olması için de büyüme hormonu kullanılmaktadır.

Tüp bebek tedavisinde büyüme hormonları vücuda takviye edilerek başarılı sonuçlar alınmaktadır. İlk olarak bu yöntem atlar üzerinde kullanılmış ve olumlu sonuçlar alınmıştır. Sonraki süreçte menopozdaki kadınların idrarlarından alınan örneklerle bazı hormonların, DNA temelli ilaçlarla desteklenerek etkin bir şekilde üretimine başlanmıştır.

İnsan vücudunda kan üretimi normal şartlarda gerçekleştirilmektedir. Bu kan üretimi belli bir sistem içerisinde üretilmektedir. Bazı metabololik aksiliklerden ötürü bu kan üretimini vücut sistemi yerine getirememektedir. Kan üretimi tüm dünyada yaygın olarak kullanılan ‘Eritropeoetin’ biyolojik ilaçlar arasında yer almaktadır. İnsan vücudunda yaşanan aksaklıklar ya da kronik hastalıklardan ötürü kan üretilmemesi sonucunda kan üretimini başlatması için eritropeoetin verilmektedir. Bu sayede vücutta kan üretimi dışarıdan sağlanan bir takviye vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir.

Biyolojik İlaçlar ve Aşılar: Kan Yapıcılar ve Kan Faktörleri, Stokinler

Dünya üzerinde yıllar boyunca kan hastalıkları en çözümsüz vakalar arasında yer almaktadır. Özellikle hemofili hastalığı geçmiş dönemlerde ölümcül hastalık olarak bilinmektedir. Genetik sebeplerin varlığından ötürü herhangi bir nedenden ötürü vücutta kanamanın olması durumunda, kanamayı durdurmak neredeyse imkansız görülmekteydi. Kanamanın durdurulmasını sağlayan faktörlerin eksikliğinden ötürü hemofili hastaları için süreç oldukça zor geçmekteydi.

Geliştirilen biyolojik ilaçlar sayesinde hemofili hastalığı da kontrol altına alınmayı başardı. Biyoteknolojik yöntemlerle geliştirilen Faktör 8 ve Faktör 9 ilaçları hemofili hastaları için umut ışığı olmuştur. Bununla beraber bir diğer kan hastalığı çeşidi ise kanın pıhtılaşmama durumudur. Normal yollarla kanın akışkanlığının sağlanamaması durumunda ciddi riskler ortaya çıkmaktadır. Biyoteknolojik ilaç olma özelliğine sahip pıhtı çözücü trombolitik faktörler geliştirilerek ilaç haline dönüştürülmüştür.

Stokinler ise; bağışıklık sistemini oluşturan mekanizmalar için oldukça önemlidir. Stokinler; kanser hastalıklarından tutunda enfeksiyon hastalıklarına kadar birçok hastalıkla ilişkilidir. Aynı zamanda metabololik hastalıklar açısından da oldukça önemlidir. Biyolojik ilaçlar olarak geliştirilen interferon ve interlökinler iltihaplı bağırsak rahatsızlıklarında sıklıkla kullanılmaktadır. Yine geliştirilen bu biyoteknolojij ilaçlar sedef hastalıklarında da rahatlıkla kullanılmaktadır. Son olarak stokin temelli kanser ilaçları sayısı her geçen gün artmakta ve geliştirilmektedir.

Antikorlar ve Nükleik Asitler: DNA/RNA Bazlı İlaçlar

Monoklonal Antikorlar; biyoteknolojik ilaçların en çok üretildiği teknolojik yöntem olarak bilinmektedir. Reseptörler, hücreler arası bağlantıyı kuran ve anahtar görevi gören mekanizmalar olarak adlandırılmaktadır. Reseptörler, hücre içerisine giren yabancı maddelerin tanımlanmasında görev almaktadır. Yabancı maddelerin vücuda verebileceği olası hastalıkları önlemede ilk adım olarak görülmektedir. Monoklonal antikorlar teknolojisi ile üretilen biyolojik ilaçlar hastalıkların tedavi edilmesi için geliştirilmişlerdir.

Monoklonal Antikorlar teknolojisi ile üretilen ilaçlar pek çok hastalığın tedavisinde kullanılmaktadır. Bu hastalıklar; kanser, kan hastalıkları, göğüs hastalıkları, otoimmun hastalıkları, enfeksiyon hastalıkları, Alzehimer, osteporoz, mide-bağırsak rahatsızlıkları, dermatolojik hastalıklar, bazı genetik rahatsızlıklar, migren, organ nakli gibi. Geliştirilen bu ilaçlar sayesinde organ nakli daha kolay hale getirilmiştir. Çünkü öncede yapılan organ nakli ameliyatlarında alıcı olan vücut organı yabancı olarak tanımlayıp reddedebiliyordu. Ve bu da naklin ölümle sonuçlanmasına neden olmaktaydı. Bu ilaçlar sayesinde birçok ölümcül durum ortadan kaldırılmış oldu.

DNA/RNA bazlı biyolojik ilaçlar hastalık mekanizmasında kritik olan bölgeleri hedef almaktadır. Son yıllarda teknolojinin gelişmesi ile beraber DNA/RNA’lar sentetik olarak üretilmeye başlandı. Üretilen bu ilaçlar sayesinde hedeflenen böyle ulaşılmakta ve mekanizmayı düzenleyici görevler üstlenilmektedir. Bu yöntemlerle geliştirilen ilaçlar birçok çözümsüz olarak nitelendirilen hastalıklar için umut ışığı olmaktadır. Henüz yeni yeni üretimine başlanmasına rağmen ilk örneklerini organ nakli, kanser ve diğer bağışıklık rahatsızlıklarının tedavisinde kullanım alanı bulmaktadır.

DNA/RNA temelli bir diğer ilaç ise kalıtsal hastalıkların tedavisinde kullanılmaya başlanmıştır. Bu hastalık, hastaların kanındaki kolesterol düzeyindeki anormalliklerin erken yaşta ölümlere sebebiyet vermesiyle ortaya çıkmaktadır. Hastalığın temeli olan kalp-damar rahatsızlığı, genetik bozukluğun giderilmesi için RNA temelli ilaçlar geliştirilmiştir. Bu ilaçlar sayesinde genetik olarak hastalığı tespit edilen kişilerde hastalık ilerlemeden kontrol altına alınmaktadır.

Antitoksin Biyolojikler ve Hücresel Tedaviler

Biyolojik ilaçlar üretimi günümüzde neredeyse her hastalığın tedavisinde kullanılmaya devam etmektedir. Genom sekanslama teknolojisinin gelişmesiyle beraber mekanizmaların moleküler düzeyde incelenmesi ve anlaşılması kolaylaştı. Bu teknoloji sayesinde hastalık daha moleküler düzeydeyken, hastalığın oluşmasını engellemek mümkün olmaktadır. Vücudun dışarıdan gelen yabancı maddelere, bakteri ve virüslere karşı verdiği yanıt da bu moleküler sistem sayesinde gözlemlenmektedir.

Bağışıklık bilimi alanında uzun yıllardan beri çok önemli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar bağışıklık sisteminin nasıl yönetildiğini ve nelerde rol aldığını incelemek üzere geliştirilmektedir. Bağışıklık hücrelerinin tanımlanması ve fonksiyonlarının anlaşılması ile hücreler, kişiye özgü tedavi alanları olarak kullanılmaktadır. Özellikle kanser gibi bağışıklık sistemi rahatsızlıklarında kişinin kendi bağışıklık hücreleri yeniden programlanarak tedavi yöntemi olarak kullanılmaktadır.

Kullanılan biyolojik ilaçlar, son zamanlarda çaresi olmayan birçok kanser hastalığı tedavisinde önemli adımlar atmaktadır. Bağışıklık sisteminin önemli hücrelerinden biri olan ‘T hücreleri’ biyoteknolojik yöntemlerle kişinin vücudundan alınarak hangi kanseri yok etmeye yönelik uygulanacaksa ona göre hedef belirlenmektedir. Hücre yeniden programlanmakta ve tekrardan kişinin vücuduna enjekte edilerek ‘T hücrelerinin’ kanseri yenmesi amaçlanmaktadır. Şimdiye kadar bu yöntemle geliştirilmiş iki tedavi kabul görmektedir. Biri; lösemi, diğeri ise; lenfomadır.

Aşılar

Aşılar, biyolojik ilaçlar içerisinde uzun yıllardan beri kullanılan topluma korumaya yönelik geliştirilen önemli sağlık yöntemlerindendir. Dışarıdan gelen antijenlere karşı, vücut bu bakteri ve virüsleri yabancı olarak tanımlamakta ve vücuda zarar vermeden öldürücü bağışıklık sistemine sahip olmaktadır. Vücut bu antikorları kendisi oluşturabileceği gibi dışarıdan da sağlama imkanına sahiptir. Bu nedenle vücut daha virüse maruz kalmadan o virüsün vücuda kontrollü bir şekilde tanıtılması gerekmektedir.

Aşılar, yüzyıllardan beri bu mantıklı geliştirilip halk sağlığını ölümcül salgınlardan korumayı amaçlamaktadır. İlk başlarda patojenik canlılar kullanılıyorken, şimdilerde DNA, RNA gibi çok daha güvenli ve etkili yöntemler kullanılmaktadır. 2020 yılının başından itibaren tüm dünyayı etkisi altına alan koronovirüse karşı geliştirilen aşılar için bütün teknolojik imkanlar kullanılmaktadır. Yani; bulunan aşıda direkt olarak virüs kullanılmamakta, virüsün daha az değişime uğrayan bölümlerinden elde edilen sentetik yapılar insan vücuduna aşı olarak verilerek, virüs tanıyıp bağışıklık kazanması sağlanmaktadır.

Biyolojik ilaçlar teknolojisinde kullanılan yöntemlerle geliştirilen aşılar, inaktif aşıların çok çok ilerisindedir. Bu en eski aşı teknolojileri, aşının tamamını canlı olarak almakta ve enfeksiyon yapma riski azaltılarak vücuda enjekte edilmekteydi. Bu aşılar oldukça etkin olmalarına rağmen bazı durumlarda aşı sonrası karşılaşılan enfeksiyonel durumlardan ötürü risk oluşturmaktaydı. Ancak teknolojinin gelişmesi ile beraber üretimi hız kazanan biyolojik yapıdaki ilaçlar tüm bu risklerin önüne geçmek için tasarlanmaktadır.

Biyolojik ilaçlar hakkında daha detaylı bilgi almak için Biyoteknoloji Çağına Hoş Geldiniz kitabına göz atabilirsiniz. Biyoteknoloji Çağına Hoş Geldiniz kitabına Google Books üzerinden ulaşmak mümkündür. Ayrıca diğer ilgili çekici kitaplara da aba Yayın resmi internet sitesi üzerinden göz atabilirsiniz. Güncel konularda hazırlanmış videolara ulaşmak için Doç. Dr. Gamze Sart YouTube kanalına abone olabilirsiniz.