İlaç Keşfinin Devrimi: Doğadan Yapay Zekaya Yolculuk

İlaç keşfinin tarihi, eski çağlardan beri insanlık tarihiyle iç içe gelişmiş ve evrimleşmiştir. Bu süreç, doğal kaynaklardan elde edilen ilkel tedavi yöntemlerinden, modern tıbbın karmaşık ve yenilikçi ilaç geliştirme tekniklerine kadar uzanır. Antik Mısır'da başlayan ve binlerce yıl boyunca süregelen bu yolculuk, özellikle 19. ve 20. yüzyıllarda hız kazandı. Örneğin, 1928'de Alexander Fleming'in penisilini keşfetmesi, antibiyotiklerin bulunmasıyla tıbbi bir devrim yarattı ve birçok hayatı kurtardı. 20. yüzyılın ortalarında, ilaç keşif süreçlerinin standardizasyonu ve düzenlenmesi, daha güvenli ve etkili ilaçların geliştirilmesine yol açtı. Bu süreç, FDA gibi düzenleyici kurumların ortaya çıkışı ile daha da profesyonelleşti. Günümüzde, ilaç keşfi, genetik mühendisliği, bilgisayar tabanlı modelleme ve yapay zeka gibi yeni teknolojilerin entegrasyonu ile daha da ileri bir boyuta taşınmıştır. Bu tarihi süreç, insan sağlığı üzerinde derin etkiler yaratmış ve gelecekteki tıbbi yenilikler için temel oluşturmuştur (Berdigaliyev & Aljofan, 2020; Pina et al., 2010).

Tıbbi ilaç keşiflerinin tarihi, pek çok önemli dönüm noktasını içermektedir ve bu keşifler, modern tıbbın şekillenmesinde kritik roller oynamıştır. 1942'de kullanıma sunulan penisilin, antibiyotiklerin ilk örneği olarak, sayısız bakteriyel hastalığın tedavisinde devrim yaratmış ve milyonlarca hayatı kurtarmıştır (Bennett & Chung, 2001)​​. 1922'de tanıtılan insülin ise, öncesinde neredeyse tedavisi olmayan diyabet hastalığı için bir umut ışığı olmuş, hormon replasman terapilerinin yolunu açmıştır (Vecchio et al., 2018)​​. 1798'de geliştirilen küçük çiçek aşısı, insanlık tarihinin en büyük başarılarından biri olarak kabul edilir ve bu hastalığın neredeyse tamamen yok edilmesini sağlamıştır (Hsu, 2013)​​. Morfin, 1827'de piyasaya sürüldüğünde ağrı yönetiminde bir dönüm noktası oldu ve sonraki nesil ağrı kesici ilaçların geliştirilmesine öncülük etti (Schmitz, 1985)​​. 1899'da geliştirilen aspirin, başlangıçta basit bir ağrı kesici olarak düşünülse de, zamanla kan inceltici olarak da kullanılmaya başlandı ve kalp hastalığı ve inme önlemede önemli bir rol oynadı (Mahdi et al., 2006)​​. 1955'te tanıtılan polio aşısı, bu felç edici hastalığın dünya genelinde neredeyse tamamen yok edilmesine yardımcı oldu (Miller, 2004). Psikiyatri alanında ise, 1951'de keşfedilen klorpromazin (Torazin), ilk resmi antipsikotik ilaç olarak kabul edilir ve sonraki nesil anksiyete ve depresyon ilaçlarının geliştirilmesine zemin hazırladı (Vestre, 1961)​​. Bu ilaçlar, tıbbi bilimin ilerlemesinde önemli kilometre taşları olarak kabul edilir ve insan sağlığı üzerinde derin etkiler bırakmıştır. Her biri, tıbbi bilgi ve uygulamalarımızın nasıl geliştiğini gösteren örneklerdir.

Geçmişte, ilaç keşfi çoğunlukla doğal kaynaklardan elde edilen bileşikler ve tesadüfi buluşlar üzerine kuruluydu. Bugün ise, ilaç keşfinde yapay zeka, makine öğrenimi ve büyük veri analizleri gibi gelişmiş teknolojiler kullanılıyor. Bu modern yaklaşımlar, daha hızlı ve verimli ilaç hedefi belirleme ve ilaç-hedef etkileşimlerinin analizi sağlıyor. Ayrıca, genişletilmiş sanal kimya uzayları ve gelişmiş kimya teknikleri, daha önce keşfedilmemiş ilaç benzeri bileşiklere erişimi kolaylaştırıyor ve ilaç keşfinin sürecini önemli ölçüde hızlandırıyor​​. Bu ilerlemeler, geçmişe kıyasla daha sofistike ve etkili çözümler sunarak ilaç keşfini dönüştürmektedir (Sadybekov & Katritch, 2023). Günümüzde ilaç keşfinde ön plana çıkan yöntemlerden biri, DNA-kodlamalı kütüphaneler (DEL) ve bu kütüphaneleri oluşturup taramak için geliştirilen maliyet-etkin yaklaşımlardır. DEL'ler, bir tüpte yaklaşık 1010 kadar bileşiği barındırabilir. Ayrıca, sanal kimya kütüphanelerinin hızlı bilgisayar tabanlı yaklaşımlarla taraması, fiziksel kütüphanelerin sınırlamalarını aşmanın maliyet-etkin bir yolunu sunuyor. 2017'de Enamine tarafından geliştirilen REAL veritabanı, robust reaksiyon ilkesine dayalı ilk ticari olarak kullanılabilir talep üzerine kütüphanedir. Bu kütüphane, çeşitli reaksiyonlar ve yapı taşlarıyla sürekli büyüyen, milyarlarca bileşiği kapsayan bir yapıya sahiptir​​. Bu teknolojiler, ilaç keşfinin hızını ve etkinliğini büyük ölçüde artırmaktadır (McCloskey et al., 2020).

İlaç keşfi, geçmişten günümüze doğal kaynaklardan elde edilen bileşenlerden yapay zeka ve geniş kapsamlı kimyasal veritabanlarına doğru büyük bir evrim geçirdi. Bu gelişim, hem hızlı hem de daha hedef odaklı ilaç geliştirmeyi mümkün kıldı. Gelecekte, bu teknolojilerin daha da ilerlemesiyle, hastalıkların daha etkili ve kişiselleştirilmiş tedavilerinin keşfi mümkün olacak. İlaç keşfi, sürekli gelişen teknoloji ve bilimsel anlayış sayesinde, insan sağlığını iyileştirmede devrim yapmaya devam edecektir.

---

KAYNAKÇA

Bennett, J. W., & Chung, K.-T. (2001). Alexander Fleming and the discovery of penicillin. In Advances in Applied Microbiology (pp. 163–184). https://doi.org/10.1016/S0065-2164(01)49013-7

Berdigaliyev, N., & Aljofan, M. (2020). An overview of drug discovery and development. Future Medicinal Chemistry, 12(10), 939–947. https://doi.org/10.4155/fmc-2019-0307

Hsu, J. L. (2013). A brief history of vaccines: smallpox to the present. South Dakota Medicine : The Journal of the South Dakota State Medical Association, Spec no, 33–37. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23444589

Mahdi, J. G., Mahdi, A. J., Mahdi, A. J., & Bowen, I. D. (2006). The historical analysis of aspirin discovery, its relation to the willow tree and antiproliferative and anticancer potential. Cell Proliferation, 39(2), 147–155. https://doi.org/10.1111/j.1365-2184.2006.00377.x

McCloskey, K., Sigel, E. A., Kearnes, S., Xue, L., Tian, X., Moccia, D., Gikunju, D., Bazzaz, S., Chan, B., Clark, M. A., Cuozzo, J. W., Guié, M.-A., Guilinger, J. P., Huguet, C., Hupp, C. D., Keefe, A. D., Mulhern, C. J., Zhang, Y., & Riley, P. (2020). Machine Learning on DNA-Encoded Libraries: A New Paradigm for Hit Finding. Journal of Medicinal Chemistry, 63(16), 8857–8866. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.0c00452

Miller, N. Z. (2004). The polio vaccine: a critical assessment of its arcane history, efficacy, and long-term health-related consequences. Medical Veritas: The Journal of Medical Truth, 1, 239–251. https://doi.org/10.1588/medver.2004.01.00027

Pina, A. S., Hussain, A., & Roque, A. C. A. (2010). An Historical Overview of Drug Discovery. In Methods in Molecular Biology (pp. 3–12). https://doi.org/10.1007/978-1-60761-244-5_1

Sadybekov, A. V., & Katritch, V. (2023). Computational approaches streamlining drug discovery. Nature, 616(7958), 673–685. https://doi.org/10.1038/s41586-023-05905-z

Schmitz, R. (1985). Friedrich Wilhelm Sertürner and the discovery of morphine. Pharmacy in History, 27(2), 61–74. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11611724

Vecchio, I., Tornali, C., Bragazzi, N. L., & Martini, M. (2018). The Discovery of Insulin: An Important Milestone in the History of Medicine. Frontiers in Endocrinology, 9. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00613

Vestre, N. D. (1961). The effects of thorazine on learning and retention in schizophrenic patients. The Journal of Abnormal