Nadir Toprak Mikrobundan İlaca Dirençli Enfeksiyonlar için Yeni Bir Antibiyotik Adayı

Fotoğraf 1 : Bilim insanları, Lentzea flaviverrucosa olarak bilinen bir toprak bakterisinde antibiyotik ilaç gelişimi için potansiyel bir aday keşfettiler.

İlaca dirençli ve ortaya çıkan enfeksiyonlar giderek daha ciddi bir küresel sağlık tehdidi haline geldikçe, yeni antibiyotik türlerine olan talep artmaktadır. Araştırmacılar, en başarılı terapötik kaynaklarımızdan biri olan aktinomisetler olarak bilinen bir grup mikrobu yeniden incelemek için yarışıyorlar.

St. Louis’deki Washington Üniversitesi ve Hawaii Üniversitesi’ndeki bilim insanları, Lentzea flaviverrucosa olarak bilinen toprak bakterisi olan böyle bir mikroptan antibiyotik ilaç geliştirme için potansiyel bir aday keşfettiler. Bulgularını, 11 Nisan haftasında Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan bir çalışmada bildirdiler.

Yeni çalışmanın ortak yazarı, Sanat ve Bilim alanında Biyoloji Yardımcı Doçent Joshua Blodgett, nadir aktinomisetlerin yeni biyoaktif bileşiklerin yeterince kullanılmamış bir kaynağı olduğunu ve genomik tabanlı yaklaşımın gelecekteki ilaç tasarım çabaları için alışılmadık bir peptit belirlenmesine olanak sağladığını belirtti.

Fotoğraf 2 : Joshua Blodgett, Biyoloji Bölümünde Yardımcı Doçent, St. Louis’deki Washington Üniversitesi. Kredi: Sean Garcia, Washington Üniversitesi

Aktinomisetler klinik olarak yararlı birçok ilacın, özellikle antibiyotiklerin ve antikanser ajanlarının temelini oluşturan biyoaktif bileşenler üretir. 1940’lardan bu yana, ilaç şirketleri ne üretebileceklerini görmek için birçok yaygın aktinomiseti analiz ettiler. Bugün, hastanelerde ve kliniklerde kullanılan tüm antibiyotiklerin yaklaşık üçte ikisi kısmen aktinomisetlerden elde edilmektedir.

Nadir aktinomisetler olarak bilinen bu mikropların bazıları kataloglandı, ancak şimdiye kadar kapsamlı bir şekilde incelenmedi.

Blodgett, “nadir” tanımının kesin olarak belirlenmiş olmadığını ancak bu aktinomisetlerin doğada diğerlerinden daha zor bulunma eğiliminde olduğunu ve daha yavaş büyüyebileceğini belirtti. Bu ve diğer nedenlerle, birçok nadir aktinomiset, ilaç keşfi ve biyoteknoloji amaçları için tam olarak tanımlanmamıştır.

Blodgett, nadir aktinomisetler arasında Lentzea flaviverrucosa’nın öne çıktığını söyledi.

“Olağandışı biyolojiye sahip, olağandışı enzimolojiyi kodlayan, beklenmedik kimya üretimini yönlendiren, tümü büyük ölçüde gözden kaçan bir bakteri grubu içinde barındırılıyor” dedi.

Blodgett ve Hawaii Üniversitesi’ndeki ortak yazar Shugeng Cao da dahil olmak üzere bilim insanları, bu nadir aktinomisetin belirli insan yumurtalık kanseri, fibrosarkom, prostat kanseri ve lösemi hücre hatlarına karşı aktif moleküller ürettiğini keşfetti.

Bilim insanları başlangıçta Lentzea flaviverrucosa’yı, piperazil molekülleri yapabileceklerini gösteren genetik bir işarete sahip nadir aktinomiset aramaya gittiklerinde tespit ettiler. Blodgett, bu moleküllerin potansiyel ilaç benzeri faaliyetler için bir bayrak olan alışılmadık bir yapı taşı içerdiğini söyledi.

Ancak araştırmacılar daha derine indikçe, birkaç sürpriz daha ortaya çıkardılar.

“Yüksek bir seviyede, genomun bir bölgesi iki farklı molekül yapabilirmiş gibi görünüyordu. Bu sadece biraz garip, “dedi Blodgett. “Genellikle bir gen kümesini, bireysel ilaç benzeri moleküller yapmak için planlar gibi olan gen gruplarını düşünürüz. Ancak bu tek kümede tahmin edilen neredeyse çok fazla kimya var gibi görünüyordu.”

İlk ipuçlarının doğru olduğu kanıtlandı. Modern metabolomiklerin kimyasal ve yapısal biyoloji teknikleriyle bir kombinasyonunu kullanan Blodgett ve ekibi, bu nadir aktinomisetin aslında süperküme adı verilen tek bir gen kümesinden iki farklı biyoaktif molekül ürettiğini gösterebildiler.

Süperkümeler biyolojide azdır. Bu özel süperküme türü, daha sonra atipik bir kimyasal reaksiyonda birbirine kaynaklanmış iki farklı molekülü kodlar.

“Doğa iki farklı şeyi birleştiriyor” dedi Blodgett. “Ve ortaya çıktığı gibi, birkaç farklı kanser hücresi hattına karşı, A ve B’yi birbirine yapıştırdığınızda, daha güçlü bir şeye dönüşüyor.”

Kaynak: scitechdaily.com