Süper Bakterileri Yok Etmek İçin Yeni Macar Antibiyotik Geliştirildi
Dünya Sağlık Örgütü’ne (WHO) göre, 2050 yılına gelindiğinde, ölümlerin önde gelen nedeni, konvansiyonel antibiyotiklere dirençli mikroorganizmaların neden olduğu enfeksiyonlar olabilir. Bu enfeksiyonlarla savaşmak için özel yanıtlar veren yeni tür bileşiklere ihtiyaç duyulmaktadır. Tabiat Bilimleri HUN-REN Araştırma Merkezi (HUN-REN TTK) araştırmacıları, Nature Communications dergisinde yayımlanan bir çalışmada olası umut vaat eden bir yöne işaret etti.
Konvansiyonel antibiyotiklere dirençli superbakteriler araştırmacıların çalışmalarının odağı haline gelmesi tesadüf değildir: WHO’nun 2020 yılında yaptığı ilk kapsamlı analiz, dirençli bakterilerin 2019 yılında 1,27 milyon ölüme neden olduğunu göstermişti ve maalesef bu rakam her geçen yıl artmaktadır. Süperbakterilerle savaşmanın yollarından biri, bakterilerin virüs tarafından öldürüldüğü, sözde faj terapisi kullanmaktır. Bu yönde araştırmalar örneğin Szeged Biyolojik Araştırma Merkezi’nde yürütülmektedir. Diğer çok umut veren seçenek ise tamamen yeni tepki mekanizmalarına sahip antibiyotiklerin geliştirilmesidir.
“Bakterilerin küçük hücre sistemleri inanılmaz derecede adapte olabilir, bazen bir gece içinde tam bir koloni oluşturabilirler. Aslında, son araştırmalar bazı bakterilerin öldüğünde kendilerine hayatta kalmak için gereken bilgiyi geçirmek amacıyla nanometre boyutunda ‘alarm topları’ salgıladıklarını göstermektedir. Bu inanılmaz adaptasyon yeteneği, superbakterilerin birden fazla yönden savaşılması gerektiğini göstermektedir,” dedi HUN-REN Teknoloji Fakültesi Biomoleküler Kendi Kendini Oluşturma Araştırma Grubu başkanı Tamás Beke-Somfai.
“Kendi bedenimizde doğal bazlı peptidler bulunmaktadır, bunlara antimikrobiyal peptidler adını veriyoruz. Doğal peptidlerin bakteriyidal mekanizmalarını non-natural bileşiklerin olumlu biyostabilitesi ile birleştiren, aslında yeni bir antibiyotik olan üstamoleküler yapılar tasarladık,” diye ekledi Macar araştırmacı.
Şimdiye kadar, araştırmacılar peptidlerin nasıl “saldırdığını” gerçekten gözlemleyemezken; Macar araştırmacılar, bu peptidlerin bakteriyel hücre yüzeyinde nasıl üstamoleküler yapılar oluşturduğunu izlemeyi başarmışlardır.
Video kayıtları, lamellaların hücre duvarını (bıçak gibi) delerek bakteriyel hücrenin içine penetrasyon oluşturduğunu göstermektedir. Hücre duvarının delinmesi sızıntıya neden olur ve sonunda bakterinin ölümüne yol açar. Görüntü analizi ayrıca, bakteriyel hücreyi delen lamellaların şaşırtıcı derecede az olduğunu ve hücre duvarı hasarına neden olmak için yeterli olduğunu göstermiştir. Ayrıca, testler peptidlerin, bakteri büyümesini çok düşük konsantrasyonlarda durdurduğunu göstermektedir,” araştırma ekibinin lideri özetledi.
Peptid lamellalarının (sarı çizgiler) bakterilerin yüzeyinde nasıl oluştuğunu ve hücre duvarını bozduğunu gösterir (sol). Peptid esaslı üstamolekülerlerin moleküler yapısı (sağ). Kaynak: hun-ren.hu.
Mikroskobik görüntüler ve moleküler dinamik simülasyonlar, peptid esaslı lamellaların formasyonunun fosfat grupları ile etkileşime dayandığını doğrulamıştır: basit inorganik fosfat iyonlarının varlığında bile bantlı lameller morfolojilerinin oluşturulduğu, her bir bandın fosfat iyonları ile birbirine bağlandığı ve hidrojen bağları ile stabilize edildiği önerilmektedir.
HUN-REN TTK araştırmacılarının çalışması, birkaç yönden inovatif niteliktedir:
Birincisi, bakteri hücrelerine özgü olarak aktive olan peptid esaslı bir antibiyotik başarıyla tasarlamış olmalarıdır ve ikinci olarak, bakterisidal peptidlerin işlevine doğrudan görsel içgörüler elde eden ilk kişilerdir.
İlgili makaleYenilikçi Macar Teknoloji, Prematüre Bebeklerin Daha hızlı Gelişmesine Yardımcı Oluyor. HUN-REN aracılığıyla sağlanmıştır.
Son olarak, bilim dünyasının antibiyotik direnci ile mücadelesini sürdürmek ve yeni tedaviler geliştirmek için yapılan araştırmalar, gelecekte insan sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır.
