Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Antibiyotiklerin uzun zamandır bakteriyel enfeksiyonlar için mucizevi bir tedavi olduğu düşünülüyordu. Bununla birlikte, birçok patojen zaman içinde antibiyotiklere dayanacak şekilde evrimleşmiştir ve bu nedenle yeni ilaç arayışları daha acil hale gelmektedir. Basel Üniversitesi'nden araştırmacılar, yeni bir antibiyotiği tanımlamak ve etki tarzını deşifre etmek için hesaplamalı analiz kullanan uluslararası bir ekibin parçasıydı. Araştırmaları, yeni ve güçlü ilaçların yaratılmasında önemli bir adımdır.

Dünya Sağlık Örgütü, antibiyotiklere dirençli ve sürekli artan bakteri sayısını “sessiz bir salgın” olarak adlandırıyor. Son yıllarda piyasaya pek çok yeni ilacın çıkmamış olması durumu daha da kötüleştiriyor. Şu anda bile, tüm enfeksiyonlar uygun şekilde tedavi edilemiyor ve hastalar hala rutin müdahalelerden zarar görme riski taşıyor.

Antibiyotiğe dirençli bakterilerin yayılmasını durdurmak için acilen yeni aktif maddelere ihtiyaç duyulmaktadır. Boston'daki Northeastern Üniversitesi'nden araştırmacılar ve Basel Üniversitesi Biozentrum'dan Profesör Sebastian Hiller'in başkanlık ettiği bir ekip tarafından kısa süre önce önemli bir bulgu elde edildi. Ulusal Araştırma Yetkinliği Merkezi'nin (NCCR) “AntiResist” projesinin bir bileşeni olan bu araştırmanın sonuçları yakın zamanda Nature Microbiology'de yayınlandı.

Zorlu rakipler 

Araştırmacılar, hesaplamalı bir tarama yaklaşımıyla yeni antibiyotik Dynobactin'i keşfettiler. Bu bileşik, birçok tehlikeli ve dirençli patojen içeren Gram negatif bakterileri öldürür. Prof. Sebastian Hiller, "Bu bakteri grubuna karşı antibiyotik arayışı önemsiz olmaktan çok uzak. Çift zarları tarafından iyi korunuyorlar ve bu nedenle saldırı için çok az fırsat sunuyorlar ve milyonlarca yıllık evrimlerinde, bakteriler antibiyotikleri zararsız hale getirmenin sayısız yolunu bulmuşlardır.”dedi.

Geçen yıl, Hiller'in ekibi yakın zamanda keşfedilen peptit antibiyotik Darobaktin'in etki tarzını deşifre etti. Elde edilen bilgi, yeni bileşikler için tarama sürecine entegre edildi. Araştırmacılar, birçok bakterinin birbiriyle savaşmak için antibiyotik peptitler ürettiği gerçeğinden yararlandı ve bu peptidler, doğal maddelerin aksine, bakteri genomunda kodlanmıştır.

Ölümcül etki

Eş-yazar Dr. Seyed M. Modaresi, "Bu tür peptit antibiyotikler için genler karakteristik bir özelliği paylaşıyor. Bu özelliğe göre bilgisayar, bu tür peptitleri üreten bakterilerin tüm genomunu sistematik olarak taradı. Dynobactin'i bu şekilde tanımladık."şeklinde aktardı. Yazarlar yaptıkları çalışmada bu yeni bileşiğin son derece etkili olduğunu göstermişlerdir. Dirençli bakterilerin neden olduğu hayatı tehdit eden sepsise sahip fareler, Dynobactin uygulamasıyla şiddetli enfeksiyondan kurtuldu.

Araştırmacılar, farklı yöntemleri birleştirerek Dynobactin'in yapısını ve etki mekanizmasını çözebilmişlerdir. Bu peptit, dış koruyucu bakteriyel zarfın oluşumunda ve korunmasında önemli bir rol oynayan bakteriyel membran proteini BamA'yı bloke eder. Modaresi, “Dynobactin BamA'ya dışarıdan bir tıpa gibi yapışır ve görevini yapmasını engeller. Böylece bakteriler ölür. Dynobactin'in zaten bilinen Darobaktin ile hemen hemen hiçbir kimyasal benzerliği olmamasına rağmen, yine de bakteri yüzeyinde aynı hedefe sahiptir. Bunu başlangıçta beklemiyorduk.”dedi. 

Antibiyotik araştırmaları için bir destek

Ancak moleküler seviyede, bilim adamları Dynobactin'in BamA ile Darobaktin'den farklı şekilde etkileşime girdiğini keşfettiler. İkisinin belirli kimyasal özelliklerini birleştirerek, potansiyel ilaçlar daha da geliştirilebilir ve optimize edilebilir. Bu, etkili bir ilaca giden yolda önemli bir adımdır. Hiller, "Bilgisayar tabanlı tarama, acilen ihtiyaç duyulan antibiyotiklerin belirlenmesine yeni bir destek sağlayacak. Gelecekte, araştırmamızı genişletmek ve antimikrobiyal ilaçlar olarak uygunlukları açısından daha fazla peptit araştırmak istiyoruz." şeklinde aktardı.

Makale:nature.com