Kanser ve farklı hastalıkların tedavisinde kullanılan antikorlar, doz başına gereken yüksek hacimler nedeniyle genellikle damar yoluyla uygulanıyor. Mevcut tabloda hastaların her seans için hastaneye gitmesi ve infüzyon sırasında saatlerce beklemesi gerekiyor.
MIT mühendisleri, antikorların standart bir şırıngayla enjekte edilmesini mümkün kılan yeni bir formülasyon geliştirerek önemli bir eşik aşıyor. Ekip, çözelti içinde asılı duran yüksek konsantrasyonlu katı antikor partikülleri üretmeyi başarıyor. Partiküllerin taşıdığı antikor miktarı sayesinde, doz başına yalnızca yaklaşık 2 mililitre çözelti yeterli oluyor.
Ortaya çıkan yöntem, özellikle yaşlılar ve hastaneye erişimi sınırlı bireyler için tedaviye ulaşımı ciddi ölçüde kolaylaştırıyor. Çalışmanın başyazarı Talia Zheng sürecin önemini şu sözlerle ifade ediyor: “Küresel nüfus yaşlandıkça, tedavi sürecini söz konusu topluluklar için daha elverişli ve erişilebilir hale getirmek kaçınılmaz bir gereklilik.”
Advanced Materials dergisinde açık erişimle yayımlanan çalışmanın kıdemli yazarlığını Patrick Doyle üstlenirken, MIT araştırmacıları Lucas Attia ve Janet Teng ’25 de ekipte yer alıyor.
Yüksek Konsantrasyonlu Antikorlar
Bazı kanser türlerinde kullanılan rituximab gibi terapötik antikorlar, su bazlı çözeltilerde asılı proteinlerden oluşuyor. Antikorlar yalnızca kanserde değil; enfeksiyon hastalıkları, romatoid artrit, inflamatuar bağırsak hastalığı ve multiple skleroz gibi otoimmün bozuklukların tedavisinde de yaygın şekilde kullanılıyor.
Güncel antikor çözeltileri mililitre başına 10 ila 30 miligram gibi düşük konsantrasyonlarda hazırlanıyor. Doz başına gereken hacim en az 100 mililitre olduğu için uygulama standart bir şırıngayla yapılamıyor. Enjekte edilebilir seviyeye inebilmek adına konsantrasyonun mililitre başına en az 300 miligram olması gerekiyor ancak yoğunluk arttıkça çözelti şırıngadan geçemeyecek kadar viskoz hale geliyor.
Patrick Doyle durumu şöyle özetliyor: “Mevcut formülasyonları söz konusu konsantrasyonlara kadar yoğunlaştıramazsınız. Çok viskoz olurlar ve hastaya uygulanabilecek kuvvet sınırını aşarlar.”
Doyle’un laboratuvarı 2023 yılında antikorları hidrojel partikülleri içine hapsederek yüksek konsantrasyonlu yapılar geliştirmişti fakat yöntem, üretim açısından ölçeklendirilmesi zor olan bir santrifüj adımı gerektiriyordu. Yeni çalışmada ekip, yağ ve sirke karışımına benzer şekilde çalışan bir emülsiyon yaklaşımına yöneliyor.
Süreçte, sulu çözelti içinde çözünmüş antikorlar pentanol adlı organik bir çözücü içinde asılı damlacıklar haline getiriliyor. Damlacıklar kurutulduğunda, geriye mililitre başına yaklaşık 360 miligram antikor içeren yüksek konsantrasyonlu katı yapılar kalıyor. Partiküllerin kararlılığını sağlamak için karışıma PEG polimeri ekleniyor. Katı yapı oluştuktan sonra organik çözücü uzaklaştırılıyor ve yerine infüzyon sıvılarına benzer sulu bir ortam ekleniyor.
Mikroakışkan bir düzenekle hızla tamamlanan süreç, santrifüj gerektirmediği için GMP (iyi üretim uygulamaları) uyumlu sistemlerle kolayca ölçeklendirilebiliyor. Doyle yaklaşımı “İlk yöntemimiz daha çok kaba kuvvete dayanıyordu. Yeni sistemde basitliğin, ölçeklenebilirlik için vazgeçilmez olduğunu gördük.” sözleriyle değerlendiriyor.
Enjekte Edilebilir Partiküller
Araştırmacılar, akış hızını değiştirerek partikül boyutunu 60 ila 200 mikron aralığında hassas biçimde ayarlayabiliyor. Ekip, 100 mikron çapındaki partiküllerle mekanik testler gerçekleştirerek çözeltinin enjekte edilebilirliğini ölçüyor.
Sonuçlar, şırınganın pistonunu itmek için gereken kuvvetin 20 newtonun altında kaldığını gösteriyor. Talia Zheng bulguları şöyle yorumluyor: “Bu değer, genellikle kabul edilen maksimum kuvvetin yarısından bile düşük. Enjeksiyon son derece kolay.”
Deri altı uygulamalar için standart kabul edilen 2 mililitrelik bir şırınga ile tek seferde 700 miligramdan fazla antikor verilebiliyor. Formülasyonların buzdolabında en az dört ay boyunca stabil kaldığı da gözlemleniyor.
Ekip, yöntemi hayvan modellerinde test etmeyi ve üretim sürecini büyük ölçekli çalışmalara uygun hale getirmeyi planlıyor. Araştırma, MIT Undergraduate Research Opportunities Program ve U.S. Department of Energy tarafından destekleniyor.
Kaynak: https://news.mit.edu/2025/new-way-deliver-antibodies-could-make-treatment-much-easier-1211
