KANSER BİYOLOJİSİ

Beril Deniz ÖZÇELİK / Ege Üniversitesi Biyoloji Bölümü

KANSER NEDİR?

Kanser, hücrelerde DNA’nın hasarı sonucu hücrelerin kontrolsüz veya anormal bir şekilde büyümesi ve çoğalmasıdır. Günde vücudumuzda (DNA'da) yaklaşık 10.000 mutasyon olmasına rağmen bağışıklık sistemimiz her milisaniye vücudumuzu tarar ve kanserli hücreleri yok eder.

KANSER TÜRLERİ VE GÖRÜLME SIKLIĞI

Kanserler oluştukları organ, bölge ve mikroskobik yapılarına göre sınıflandırılırlar. 100'e yakın kanser türü olsa da bazı türler çok daha sıklıkla görülmektedir. Sık görülen kanser çeşitleri:

• Meme kanseri          
• Böbrek kanseri
• Yumurtalık kanseri
• Beyin tümörleri
• Mide kanseri 
• Prostat kanseri

Her yıl dünyada yaklaşık 14 milyon kişinin kansere yakalandığı ve yaklaşık 8,2 milyon kişinin bu hastalıklar yüzünden hayatını kaybettiği bilinmektedir. Ülkemizde ise Sağlık Bakanlığı'nın istatistiklerine göre her yıl 103 bini erkek, 71 bini kadın olmak üzere 174 bin kişi kansere yakalanmaktdır.

Türkiye'de erkelerde en sık görülen kanser tipleri akciğer, prostat, bağırsak, mide ve mesane kanseri iken kadınlarda meme, tiroid, bağırsak, rahim ve akciğer kanseri olarak bilinir.

  

KANSERİN ÇALIŞMA MEKANİZMASI

Kanser, trilyonlarca hücreden meydana gelen insan vücudunun neredeyse herhangi bir yerinde başlayabilir. Normalde, insan hücreleri, vücut ihtiyaç duyduğu anda, yeni hücreler oluşturmak üzere büyüyüp çoğalırlar. Hücreler, yaşlandıklarında veya hasar gördüklerinde ölürler ve ölen hücrelerin yerini yeni hücreler alır

Bununla birlikte, kanser geliştiğinde, bu düzenli işleyen süreç bozulur. Hücreler giderek daha anormal hale geldikçe, yaşlı veya hasar görmüş hücreler ölmeleri gereken zamanda yaşamlarını sürdürürler ve ihtiyaç duyulmasa da yeni hücreler ortaya çıkar. Bu ekstra hücreler durmadan bölünebilirler ve tümör adı verilen yumrular oluşturabilirler. Birçok kanser, doku kütlesi olan katı tümörler meydana getirir. Lösemi benzeri kan kanserleri genellikle katı tümörler oluşturmazlar.

KANSERİN EVRELERİ NEDİR?

Doktorlar kanserin başladığı noktadan ne kadar yayıldığını ya da yayılma olup olmadığını bilmek isterler. Buna kanserin evresi adı verilir. Daha önce insanların kanserlerinin 1. evre, 2. evre olduğunu söylediklerine şahit olmuşsunuzdur. Kanserin evresini bilmek doktorların hangi tedavinin en iyi seçenek olduğunu seçmelerine yardımcı olur.

Her bir kanser türünde, evreyi belirlemek amacı ile yapılan testler vardır. Kural olarak, düşük evre (örneğin 1. evre 2. evre), kanserin çok fazla yayılmadığını gösterir. Daha yüksek rakamlar (3. evre 4. evre gibi) hastalığın daha fazla yayıldığını gösterir. 4. evre en yüksek kanser evresidir.

TEDAVİ YÖNTEMLERİ

Her şeyden önce tüm hastalıkların tedavilerinde esas rolü vücudun bağışıklık sistemi üstlenmektedir. Bağışıklık sistemini zayıflatan etmenlerin ortadan kaldırılması tedavinin ilk basamağıdır. Kanserli hücrelerin ne kadar ve nerelere metastaz yaptığını tahmin etmek olanaksız olduğundan kanser tedavisi gören hastaların bağışıklık sistemlerinin güçlendirilerek bu yayılmış hücreleri yok etmesi arzu edilen bir durumdur.

Birçok merkezde Onkoloji Hastahaneleri mevcuttur.Genel bilindik kanser tedavileri 5 çeşit yolla yapılır:

1. Cerrahi (Kanserli dokuyu ve çevresindeki invazyon riski taşıyan bir miktar sağlıklı dokuyu alıp çıkartmak. Bazı durumlarda kanserli dokuyu cerrahi müdahale ile çıkartmak imkânsız olabilir. Bu durumda radyoterapi veya kemoterapi uygulanır.)
2. Radyoterapi (ışın) tedavisi (Uygun dozda ışın uygulayarak kanser hücrelerinin öldürülmesi)
3. Kemoterapi (kanser hücrelerini öldürmek üzere ilaçlar kullanılması
4. Alternatif tıp Bağışıklık sistemini güçlendirmeyi, asıl tedaviye destek olmayı amaçlayan ancak marjinalliğe açık olması nedeniyle, güvenilirliği ve etkinliği kontrollü deneylerle ispatlanmamış ön-tıbbi yöntemlerdir.
5. İmmünoterapi Bağışıklık sistemi hücrelerinin kansere karşı etkin bir şekilde kullanılmasıdır. Örneğin idrar kesesi kanserinde kullanılan BCG uygulaması.

Kaynakçalar:

https://neolife.com.tr/kanser-nedir/

https://www.medicalpark.com.tr/kanser/hg-1716

http://www.newscientist.com/article/dn10971

https://tr.wikipedia.org/wiki/Kanser

Doğanın sunduğu, yan etkisiz bir çoklu ilaç olarak CBD

Ali Yılmaz DÖK / Ege Üniversitesi Kimya bölümü

     CBD yani Kannabidiol, kötü şöhretli bir bitki olan ama şimdilerde tekrar önemi fark edilen kenevirin dişi cinslerinden genelde %2 gibi miktarlarda ekstraksyon yöntemiyle elde edilen ve saykoaktif olmayan bir etken maddedir. Hastalıkların tedavisinde kullanılan CBD çok geniş bir yelpazeye sahiptir. Kanser, MS, Alzheimer, Parkinson, fibromiyalji , anksiyete , depresyon gibi birçok hastalığın tedavisinde ve semptom kontrolünde önemli roller oynamaktadır. Ayrıca analjezik ve anti-inflamatuar özellikleride vardır. Vücuttaki insülin ve glukagon salınımını da düzenlemesi bütün diyabet türlerinin tedavisinde kullanıldığını gösterir.

Etki mekanizması: 

CBD vücutta endokanabinoid sistem adını verdiğim sinir sistemimizin bir bölümündeki CB1 ve CB2 reseptörlerine tutunan bir nörotransmitter olarak etki gösterir. Adeta sinir hücrelerimizin üzerinde bir kalkan görevi gören CBD, nöroregülasyon yani ölen sinir hücrelerinin yerine yenilerinin gelmesini ve sinir hücrelerinin diziliminin düzenlenmesini sağlar. Nörotoksisiteyi ve nöral hasarı engelleyici özellikleri vardır. 

Dünyanın en güncel sorunu olan Covid-19 virüsünün ciğerlerde oluşturduğu inflamasyon kökenli fibröz dokusunun oluşumunu anti-inflamatuar özelliği sayesinde azaltır yada durdurur, buda virüsün ölümcül olmasına sebep olan aküt solunum yetmezliği sorununu azaltıyor yada durduruyor olmasıda Covid-19 virüsünün ölümcül olmasını engeller. Bu durum aşı bulunana kadar ki süreçte salgın kontrolü açısından önemli rol oynar.

Toksikoloji raporu temiz olan, bağımlılık ve kötüye kullanım riski taşımayan CBD’nin ölümcül dozajı bilinmemektedir. Bilinen en yüksek dozajlı CBD deneyinde hastalara haftalar boyunca günlük 2700 mg verilmiştir ve deney sonucunda hastalarda belirgin bir negatif yan etki oluşmamıştır. Bu özellikleri CBD’nin illegal olarak sayılmasını engeller. Toksikoloji raporu temiz olmayan ürünler, bakanlar kurulu onayıyla illegal materyal sınıfına girer ancak CBD’de böyle bir durum söz konusu değildir. 

CBD hipokampüste nörojenezi dolaylı yoldan desteklediği görülmüştür. Bu durum MS, Alzheimer ve Parkinson hastalıklarının sadece semptom kontrolünde değil hastalığın gerilemesinde önemli etkiler gösterebileceğini düşündürmüştür. Ancak yeterli deney verisi olmaması nedeniyle bu durum detayları tam olarak bilinmemektedir.

CBD; kemoterapi ve radyoterapinin , ms ve aids tedavisinde kullanılan çeşitli ilaçların kötücül yan etkilerinin nötrlenmesinde de önemli roller oynar ve tedavi sürecinin başarılı olmasını belirgin oranlarda arttırmaktadır. 

CBD izole arterlerde doğrudan vasküler tansiyonu azaltıcı etkiler göstermektedir. Hem aküt oluşan hemde düzenli kullanımda artan bu etkiler kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde CBD’nin önemli bir yardımcı olacağını bize gösterir.

Kaynaklar:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22670794

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26269228

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3230631/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28861514

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24843137

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26744883

SAĞLIKTA YAPAY ZEKA UYGULAMALARI

   

Yazar : Yusuf Talat Katı / Ege Üniversitesi Matematik

 Yapay Zeka Nedir?

     Yapay zeka terimi ilk defa John McCarthy tarafından, “zeki makineler özellikle de, zeki bilgisayar programları yapma bilimi ve mühendisliği” olarak tanımlanmıştır. Makinelerin muhakeme yeteneği, geçmiş bilgilerden faydalanma, planlama, öğrenme, iletişim kurma, algılama ve nesneleri oynatabilme, yer değiştirebilme yeteneğine sahip olmasını amaçlayan bir bilim dalıdır.

     Yapay Zeka Yöntemleri

     Başlıca yapay zeka yöntemleri; uzman sistemler, bulanık mantık, genetik algoritma ve yapay sinir ağlarıdır. Uzman sistemler, bir konuda uzman kişi ya da kişilerce yapılabilen muhakeme ve karar verme işlerini modelleyebilen bilgisayar sistemleridir. Bulanık mantık Aristo mantığının siyah-beyaz ikilemine karşılık, Lütfü Asker Zade ’ nin  geliştirdiği grinin çeşitli derecelerinin varlığının bilimsel olarak ifade edilebilmesidir. Bulanık mantıktaki nitelendirmeler, uzman sistemlerden farklı olarak, insanların günlük hayatta yaptığı nitelemeler gibi kesin değildir. Kural tabanının oluşturulmasında kesin olamayan hükümlerin kullanılmasına imkan sağlar. Genetik algoritmalar yapay zekanın gittikçe genişleyen bir koludur. Evrimsel bir hesaplama tekniğidir. Genetik algoritmalar, doğada gözlemlenen evrimsel sürece benzer bir şekilde çalışan arama ve en iyileme yöntemidir. Karmaşık çok boyutlu arama uzayında çalışırken, bütünsel en iyi çözümü arar. En iyinin hayatta kalması ilkesine göre hareket eder. Yapay sinir ağları (YSA), insan beyninin bilgi işleme teknolojisinden esinlenerek geliştirilmiştir. Basit bir biyolojik sinir sisteminin çalışma şekline benzer. Sinir hücreleri nöronlar içerir ve bu nöronlar çeşitli şekillerde birbirilerine bağlanarak ağı oluşturur. YSA’ lar öğrenme, hafızaya alma ve veriler arasındaki ilişkiyi ortaya çıkarma kapasitesine sahiptir.

Sağlıkta Yapay Zeka Uygulamaları

     “Tıbbi yapay zeka” nın temel ilgi alanı klinik teşhis işlemlerini gerçekleştirebilecek ve tedavi önerilerinde bulunabilecek yapay zeka programlarının oluşturulmasıdır.

     Bulanık Mantığın Uygulanması

     Günlük hayatta “… hepatit hastalığındaki tüm olguların %60’ında şiddetli ateş, %45’inde sarımtırak cilt rengi ve %30’unda bulantı görülür” biçimindeki ifadeler tıpta sıklıkla kullanılmaktadır. Bulanık mantık bu ifadedekine benzer dilsel değişkenleri ve belirsizlikleri modelleme yeteneğine sahiptir. Bulanık mantıkta bir değer birden fazla kümenin elemanı olabilir. Ateşin şiddeti için tanımlanmış bulanık kümeler (düşük ateş, normal, yüksek ateş, şiddetli ateş) ve bu kümelerin üyelik fonksiyonları Şekilde gösterilmiştir. Şekilden de görüleceği üzere 38°C’lik ateş değeri yüksek ateş kümesine büyük ölçüde üye iken, şiddetli ateş kümesine çok az üyedir. Bulanıklaştırma işlemi ölçülen giriş bilgilerini dilsel niteleyiciler olan sembolik değerlere dönüştürme işlemidir. Üyelik işlevinden faydalanılarak giriş bilgilerinin ait olduğu bulanık küme/kümeler ve üyelik derecesi tespit edilerek girilen değerler düşük, normal, yüksek gibi dilsel değişkenler olarak atanır. 

     Tıpta kullanılan çoğu kavram bulanıktır. Tıbbi kavramların ve bu kavramlar arasındaki ilişkilerin kesin olmayan doğası nedeniyle bulanık mantık yöntemi tıbbi uygulamalar için uygundur. Kesin olmayan tıbbi durumlar bulanık kümelerle tanımlanabilir. Bulanık mantık yaklaşık sonuç çıkarma yeteneğine sahip çözüm üretme metodları önermektedir. Bulanık mantığın tıptaki uygulamalarından bazıları : Meme kanseri, akciğer kanseri veya prostat kanserini tespit etmek, santral sinir sistemi tümörlerinin teşhisine yardımcı olmak, iyi huylu lezyonları kötü huylu olanlardan ayırt etmek, ilaç kullanımının nicel tahminlerini göstermek, felç alt türlerini ve eşlik eden iskemik felci karakterize etmek,Radyasyon terapisindeki karar vermeyi geliştirmek, anestezi sırasındaki hipertansiyonu kontrol etmek, fleksör-tendon onarım tekniklerini tespit etmek, uygun lityum dozajını tespit etmek,manyetik rezonans görüntülerindeki beyin dokularının hacim ve oylumunu hesaplamak ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntülerini analiz etmek.

     Yapay Sinir Ağları

     YSA modelleme ve karar verme işlemlerinde kullanılan en önemli araçlardandır. Bunun nedeni, sınırlı ve tamamlanmamış olan veri tabanlarından en iyi sonucu çıkarabilmesi ve farklı eğitim algoritmaları ile eğitilmeleri durumunda başarının artırılabilmesidir. Bu özelliklerinin yanı sıra, YSA’nın klinik protokollerden çıkarılan veriler, ölçümlerden elde edilen laboratuvar verileri, işaretler veya görüntülerden çıkarılan öznitelikler gibi bir sistemin farklı yapıdaki verilerini birleştirerek tümleşik teşhis sistemi oluşturma özelliği vardır. Farklı disiplinlerdeki problemlerin çözümlenmesinde kullanılabilen YSA için farklı ağ mimarileri ve farklı eğitim algoritmaları geliştirilmiştir. YSA hesaplama ve bilgi işleme gücü bakımından güçlüdür. YSA bu gücü paralel dağılmış yapısından, öğrenebilme ve genelleme yeteneğinden alır. Genelleme, YSA’nın eğitim ya da öğrenme sürecinde karşılaşmadığı girişler için de uygun tepkileri üretebilmesidir. Tüm bu özellikler YSA’nın karmaşık problemleri de çözebilme yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir. YSA’nın temel işlem elemanı olan nöron, doğrusal değildir ve bu özellik bütün ağa yayılmış durumdadır. Bu özellikle doğrusal olmayan karmaşık problemlerin çözümünde YSA en önemli araç olmuştur.

     YSA’nın akut sağ kasık ağrısı bulunan hastaların teşhisindeki rolünü değerlendirmek amacıyla geliştirilen sistemde bir eğitim hastanesinden elde edilen hasta verileri YSA’nın eğitim ve testinde kullanılmıştır. Geri yayılımlı YSA kullanılmış ve sistem performansı deneyimli doktorların yaptığı değerlendirmeler ve Alvarado* skor ile karşılaştırılmıştır.YSA ada daha az hata payı çıkmıştır. YSA’da giriş olarak kullanılan hasta verileri şunlardır :Semptomlar ve işaretler ,En çok acı veren bölge, Anoreksi (evet/hayır),Mide bulantısı (evet/hayır),Kusma (evet/hayır), Hassasiyet bölgesi, Peritonizm (evet/hayır),Ateş.Hematolojik değerlendirmeler:Beyaz kan hücresi sayısı (x 109/L),Nötrofil sayısı.Demografikler: Yaş,Cinsiyet.

     Sonuç

YSA ve bulanık mantık gibi yapay zeka yöntemleri, çeşitli tıbbi uygulama alanlarındaki kompleks klinik verilerin doktorlar tarafından analizi, modellenmesi ve anlaşılması için kullanılabilecek çok güçlü araçlardır. Tıpta bulanık mantık yöntemi sağlık hizmetlerinin verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak üzere kullanılabilecek umut veren fakat henüz tam anlamıyla yararlanılamayan geniş bir alandır. Bulanık mantık yönteminin anlaşılması kolaydır ve yazılım olarak uygulanması da zor değildir. Ancak tıptaki uygulamaları yetersizdir. Karar verme işlemlerinde kullanılabilecek bilgisayar uygulamalarına uygun bir algoritma sağlamaktadır. Bulanık mantık sağlık hizmetlerinde kullanılan bazı aygıtların otomatikleştirilmesinde destek sağlayabilir. YSA’lar günümüzde tıbbi teşhis sistemlerini geliştirebilecek güçlü bir araçtır. Tıptaki uygulamaları genellikle otomatik tümör sınıflandırma gibi hastalıkların sınıflandırılması veya hayatta kalma oranları, hastanın belli bir tedaviye verdiği tepkiyi tahmin etme gibi hastalığın sonucunu tahmin etmek şeklindeki problemlerle ilgilenmektedir.

*Alvarado Skoru, akut apandisit tanısında kullanılan, duyarlılığı ve seçiciliği oldukça yüksek bir skorlama sistemine verilen isimdir. Dr. Alfredo Alvarado tarafından tanımlanmıştır.

Kaynakça

https://www.linkedin.com/pulse/journey-from-industry-40-society-50-iot-ai-big-data-kallol-basu

https://www.pwc.com/gx/en/industries/healthcare/publications/ai-robotics-new-health/transforming-healthcare.html

http://www.psikofarmakoloji.org/yapay-zeka-karar-verici-asamalarda-doktorlar-ile-calisacak/

https://www.nature.com/articles/d41586-019-03847-z