Bilim insanları antibiyotik direnciyle başa çıkmak için yeni bir çözüm buldu! Amory Houghton Kimya ve Kimyasal Biyoloji Profesörü Andrew Myers liderliğindeki bir ekip, sentetik bileşikleri kresomisinin Staphylococcus aureus ve Pseudomonas aeruginosa dahil olmak üzere ilaca dirençli birçok bakteri türünü öldürdüğünü Science dergisinde yayımlandı.
Kresomin ve ilaçların insanlarda güvenli ya da etkili olup olmadığını henüz bilmesek de sonuçlarımız klinik olarak onaylanmış antibiyotiklerle karşılaştırıldığında, her yıl bir milyondan fazla insanı öldüren uzun bir patojenik bakteri suşu listesine karşı önemli ölçüde gelişmiş inhibitör aktivite göstermektedir.
Amory Houghton Kimya ve Kimyasal Biyoloji Profesörü Andrew Myers
Yeni molekül, bakterilerin protein üreten ribozomlarına daha güçlü bir şekilde bağlanabiliyor. Ribozomların işlevini bozmak, birçok antibiyotiğin ana etki mekanizmasıdır. Ancak bazı bakteriler, eski ilaçların etkisini engelleyen koruyucu mekanizmalar geliştirmişlerdir. Bu da haliyle antibiyotik direnciyle başa çıkmak için olumsuz bir neden.
İlgini çekebilir: Araştırmacılar E. Coli bakterilerini elektrik üretecek şekilde tasarlamayı başardı
Kresomisin’in antibiyotik direncine karşı yolculuğu
Kremosin, Myers’in takımının geliştirdiği umut vaat eden bu bileşik antibiyotiklere dirençli böceklere karşı yarışı kazanmaya yardımcı olmayı hedefliyor. Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadele için CARB-X (Antibiyotiğe Dirençli Bakterilerle Mücadele Biyofarmasötik Hızlandırıcı) tarafından sağlanan 1,2 milyon dolarlık hibe ile desteklenen ön klinik profilleme çalışmalarıyla bu bileşiklerin geliştirilmesi devam edecek. CARB-X, Boston Üniversitesi merkezli ve kâr amacı gütmeyen bir küresel ortaklık olup, erken aşama antibakteriyel araştırma ve geliştirme faaliyetlerine odaklanmıştır. Bu destek sayesinde, umut verici antibiyotik adaylarının klinik aşamalara hızla ilerlemesi amaçlanmaktadır.
Bilim insanları antibiyotik direnciyle başa çıkmak için yeni bir çözüm buldu
Harvard ekibinin yeni molekülü, yaygın olarak reçete edilen klindamisin gibi linkozamid antibiyotiklerinin kimyasal yapılarından esinlenerek tasarlanmıştır. Klindamisin gibi birçok antibiyotik, doğadan elde edilen karmaşık bileşiklerden yola çıkılarak sentetik yollarla modifiye edilir. Ancak Harvard’ın geliştirdiği yeni bileşik tamamen sentetik olup, mevcut yöntemlerle erişilemeyen kimyasal modifikasyonlara sahiptir.
Bakteriyel ribozomlar, antibakteriyel ajanlar için doğanın tercih ettiği hedeflerdir ve bu ajanlar, araştırmalarımızın ilham kaynağını oluşturur. Organik sentezin gücünden faydalanarak, yeni antibiyotikler tasarlarken neredeyse sınırsız bir yaratıcılıkla hareket edebiliyoruz.
Kenneth C. Griffin Graduate School of Arts and Sciences öğrencisi ve ortak yazar Ben Tresco
Ribozom direncini aşmak: yeni yaklaşım ve başarı
Bakteriler, ribozomal RNA metiltransferaz adı verilen enzimleri üreten genler aracılığıyla ribozom hedefli antibiyotik ilaçlara karşı direnç geliştirebilirler. Bu enzimler, ribozoma bağlanmayı ve onu bozmak üzere tasarlanmış ilaç bileşenlerini dışarı atarak ilacın etkisini engellerler.
Bu sorunu aşmak için Myers ve ekibi, bileşiklerini ribozomal hedefe daha fazla benzeyen bir yapıya dönüştürerek ribozom üzerinde daha güçlü bir etki sağladılar. Araştırmacılar, ilaçlarını ribozoma bağlanma için “önceden düzenlenmiş” olarak adlandırıyorlar çünkü mevcut ilaçların hedefe uygunluğunu sağlamak için daha az enerji harcanmasını gerektirirler.
Araştırmacılar, bileşen tabanlı sentez adını verdikleri bir yöntemi kullanarak bu başarıya ulaştılar. Antibiyotik direnciyle başa çıkmak için yeni bir çözüm diyebiliriz buna. Bu yöntem, karmaşık moleküler bileşenleri önceden inşa edip daha sonra bir araya getirmeyi içerir, adeta karmaşık bir LEGO setini parçalarını birleştirmeden önce hazırlamak gibidir. Bu modüler sentez sistemi, yüzlerce farklı hedef molekülün üretilmesine ve test edilmesine olanak tanırken ilaç keşfi sürecini büyük ölçüde hızlandırıyor.
Ancak bu yaklaşımın riskleri de bulunmaktadır. Ortak yazar ve yüksek lisans öğrencisi Kelvin Wu, “Antibiyotikler, modern tıbbın temelini oluşturuyor. Antibiyotikler olmadan ameliyatlar, kanser tedavileri ve organ nakilleri gibi birçok ileri tıbbi prosedür gerçekleştirilemez.” diyor.
İlgini çekebilir: Bilim İnsanları Bir Bakteri Grubunun Havadaki Karbondioksiti Biyoplastiğe Dönüştürebildiğini Keşfetti
Harvard’ın blavatnik biyomedikal hızlandırıcısı ve CARB-X fonu
Myers’in bileşen tabanlı sentez araştırması, 2013 yılında Myers’in laboratuvarına ilaç bileşiklerinin test edilmesini sağlamak için fon veren Teknoloji Geliştirme Ofisi’nin bir parçası olan Harvard’ın Blavatnik Biyomedikal Hızlandırıcısı’ndan erken destek aldı. Teknoloji Geliştirme Ofisi, Myers Araştırma Grubu’nun yeniliklerini korudu ve Blavatnik Biyomedikal Hızlandırıcı ile CARB-X anlaşması süresince araştırma ekibini destekleyecek. Yeni verilen CARB-X fonu, araştırmacıların ilaç ipuçlarının profilini çıkarmaya ve optimize etmeye devam etmelerini sağlıyor.
Blavatnik Biyomedikal Hızlandırıcı ve CARB-X gibi gruplardan gelen fon ve diğer destekler, yeni antibiyotiklerin keşfi ve geliştirilmesi için çok önemlidir. Myers Araştırma Grubu’nun bu yenilikleri, bir gün küresel bir sağlık ihtiyacını karşılayacak yeni ilaçlar üretme potansiyeline sahip.
Harvard hızlandırıcısının baş bilimsel sorumlusu Curtis Keith
Referanslar: Superbug killer: New synthetic molecule highly effective against drug-resistant bacteria
https://www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240215142329.htm
A new antibiotic overcomes antimicrobial resistance mechanisms that have rendered many modern drugs ineffective and are driving a global public health crisis.
Superbug killer: New synthetic molecule highly effective against drug-resistant bacteria. (2024, February 15). EurekAlert! https://www.eurekalert.org/news-releases/1034410
Bir yanıt yazın