Enfeksiyon Görüntüleme İçin Radyofarmasötik Geliştirilmesi: Osteomiyelit Teşhisi İçin S.Aureus'a Özgü Ga-68 İşaretli Aptamerler
Erdoğan S. (Yürütücü), Tuncel M., Filikçi K., Hazıroğlu R., Özkul Koçak C., Özalp V. C.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2022 - 2024
- Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
- Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
- Başlama Tarihi: Mart 2022
- Bitiş Tarihi: Temmuz 2024
Proje Özeti
Vücudun, herhangi bir uyarana (fiziksel, kimyasal, immunolojik, radyasyon) karşı, immun sisteme ait serum molekül ve/veya hücrelerinin hasar bölgesine gelmesini sağlamak için doku tarafından verilen kompleks yanıt enflamasyon olarak adlandırılırken eğer bu hasar bir mikroorganizma tarafından oluşmuşsa enfeksiyon olarak adlandırılmaktadır. Dünya genlinde enfeksiyon hastalıkları büyük bir önem taşımaktadır. Pasteur Enstitüsünün 2007 yılında yayınladığı bir raporda dünyada her yıl 17 milyon civarında kişinin enfeksiyon hastalıkları yüzünden hayatını kaybettiği ve bu oranının özellikle gelişmekte olan ülkelerde çok yüksek olduğu belirtilmiştir.
Osteomiyelit; bir mikroorganizmanın enfeksiyöz ve enflamatuar süreçler sonucunda kemik dokuda hasar yaratması ile ortaya çıkan sinsi, ilerleyici ve inatçı bir hastalıktır. Bu enfeksiyon direkt kemik dokusunda oluşabildiği gibi başka bir doku veya organda oluşan bir enfeksiyonun kan dolaşımından geçerek veya yakındaki dokudan yayılarak kemiğe ulaşması ile de oluşabilir. Osteomyelit semptomların süresine göre, akut, subakut ve kronik olarak sınıflandırılmaktadır ve genel olarak hepsinde en yaygın görülen etken Staphylococcus aureus (s. Aureus)’dur.
İnsanlarda yaşam süresinin uzaması son yıllarda ortopedik protez ameliyatlarında belirgin artışa neden olmuştur. Sık olmamakla bu ameliyatlar sonrası ağrı, enfeksiyon, instabilite, aseptik gevşeme gibi komplikasyonlar oluşabilmektedir. Aseptik protez gevşemesi, protez enfeksiyonlarında oluşan enflamasyon benzer komplikasyon olup, enfeksiyonlardan farklı olarak farkı nötrofiller aseptik gevşemede nadiren bulunurlar. Protez enfeksiyonları, ilk cerrahi sonrası %1,5-2,5 oranında görülürken revizyon cerrahilerinden sonra bu oran %20’ye kadar çıkmaktadır. Erken enfeksiyonlarda etken daha çok S. aureus iken geç enfeksiyonlarda ise koagülaz negatif stafilokoklar, streptokoklar, enterokoklar ve anaeroblardır.
Kemik enfeksiyonları da dahil olmak üzere enfeksiyonlarda tanı genellikle, ayrıntılı anamnez, fizik muayene ile birlikte laboratuvar değerlendirmesi ve görüntüleme yöntemlerine dayanmaktadır. Radyonüklid görüntüleme yöntemleri arasında yer alan PET görüntülemenin hassasiyeti diğer görüntüleme yöntemlerine göre belirgin derecede yüksektir. Günümüzde Radyonüklid görüntüleme yöntemleri (SPECT ve PET) ile enfeksiyon görüntülemede kullanılan radyofarmasötiklerin hemen hemen hepsi enfeksiyon enflamasyon ayrımını yapmada yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle halen enfeksiyona spesifik yeni radyofarmasötiklerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Son yıllarda bu konuda üzerinde araştırma yapılan yapılardan biri aptamerlerdir.
Aptamerler, tek zincirli DNA veya RNA yapısına sahip kısa nükleik asit molekülleridir. Nükleotitler arasında oluşan hidrojen bağları, van der Waals bağları gibi kovalent olmayan etkileşimler aptamerlerin üç boyutlu halini almasını sağlamaktadır. Bu özel üç boyutlu konformasyonu sayesinde hedef moleküle yüksek seçicilikte bağlanmaktadırlar.
Bugüne kadar yapılan çalışmalarda SPECT görüntüleme için aptamerler Tc-99m, Re-188 ile bağlanmıştır. PET görüntüleme için ise F-18, Ga-68, Zr-89 ve Cu-64 ile radyoaktif işaretlenmiştir. Bu çalışmaların büyük bir çoğunluğunda radyoaktif işaretli aptamerler tümör görüntüleme amacıyla kullanılmıştır. Enfeksiyon görüntüleme amacıyla aptamerlerle yapılan çalışmalarda radyoaktif işaretleme için Tc-99m kullanılmıştır.
Bu çalışma kapsamında S.aureus bakterisine spesifik Ga-68 ile işaretli aptamer bazlı yeni bir enfeksiyon görüntüleme ajanı geliştirmesi amaçlanmaktadır. Daha sonra yapılacak in vitro ve in vivo çalışmalarla geliştirilen bu radyoaktif işaretli aptamerin enfeksiyon odaklarına spesifikliği ve görüntüleme bileşiği olarak etkinliği incelenecektir.
Bu çalışma Ga-68 işaretli aptamerlerin enfeksiyon görüntülemede kullanımına yönelik ilk çalışma olacaktır.