Sağlık profesyonelleri, dirençli bakterilerle mücadele etmek için acilen yeni antibiyotiklere ihtiyaç duyuyor. Zürih Üniversitesi’ndeki araştırmacılar ve Spexis şirketi, bakterilerin metabolizmasındaki yeni hedeflere bağlanan antimikrobiyal moleküller geliştirmek için doğal olarak oluşan peptitlerin kimyasal yapısını değiştirdi.
Her yıl dünya genelinde beş milyondan fazla insan, en yaygın antibiyotiklere dirençli bakteriler nedeniyle hayatını kaybetmektedir. Hastalardaki bakteriyel enfeksiyonların hala başarılı bir şekilde tedavi edilebilmesini sağlamak için acilen yeni antibiyotiklere ihtiyaç vardır. Zürih Üniversitesi NMR tesislerinin başında bulunan Kimyager Oliver Zerbe, “Ne yazık ki yeni antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik boru hattı oldukça boş” diyor. “Daha önce kullanılmamış hedef moleküllere karşı son antibiyotiklerin onaylanmasının üzerinden 50 yıldan fazla zaman geçti.”
Son olarak Science Advances dergisinde yayınlanan bir çalışmada Zerbe, Gram-negatif bakterilere karşı yeni bir şekilde etkili olan bir antibiyotik sınıfının geliştirilmesini tartışıyor. Dünya Sağlık Örgütü (WHO), bu bakteri grubunu son derece tehlikeli olarak sınıflandırıyor. Çift katlı hücre membranı nedeniyle dirençleri özellikle yüksek olan, örneğin karbapenem dirençli enterobakteriler de dahil olmak üzere bu gruba direnç gösteren bakteriler yer alıyor. Çalışmaya, Zerbe’nin ekibinin yanı sıra ilaç şirketi Spexis AG’den araştırmacılar da katıldı.
Kimyasal Olarak Optimize Edilmiş Doğal Peptit
Araştırmacıların çalışmasının çıkış noktası, böceklerin enfeksiyonları savuşturmak için kullandıkları thanatin adlı doğal olarak oluşan bir peptitti. Thanatin, birkaç yıl önce UZH Profesörü John Robinson tarafından yapılan bir çalışmada ortaya konduğu gibi, Gram-negatif bakterilerin dış ve iç zarı arasındaki kilit bir lipopolisakkarit taşıma köprüsünü bozmaktadır.
Sonuç olarak, bu metabolitler hücrelerin içinde birikir ve bakteriler yok olur. Ancak thanatin, düşük etkinliği ve bakterilerin hızla direnç kazanması gibi nedenlerle antibiyotik ilaç olarak kullanılmaya uygun değildir.
Bu nedenle araştırmacılar, peptidin özelliklerini geliştirmek için thanatinin kimyasal yapısını değiştirdiler. Zerbe, “Bunu yapmak için yapısal analizler şarttı” diyor. Ekibi, bakteriyel taşıma köprüsünün çeşitli bileşenlerini sentetik olarak bir araya getirdi ve ardından thanatinin taşıma köprüsüne nerede ve nasıl bağlandığını ve onu nasıl bozduğunu görselleştirmek için nükleer manyetik rezonans (NMR) kullandı.
Spexis AG’den araştırmacılar bu bilgiyi kullanarak peptidin antibakteriyel etkilerini artırmak için gerekli olan kimyasal modifikasyonları planladılar. Diğer şeylerin yanı sıra molekülün stabilitesini artırmak için daha fazla mutasyon yapıldı.
Efektif Güvenli Ve Dirençten Etkilenmez
Sentetik peptitler daha sonra bakteriyel enfeksiyonu olan farelerde test edildi ve olağanüstü sonuçlar verdi. Zerbe, “Yeni antibiyotiklerin özellikle akciğer enfeksiyonlarının tedavisinde oldukça etkili olduğu kanıtlandı,” dedi. “Ayrıca diğer antibiyotiklerin çoğunun başarısız olduğu karbapeneme dirençli enterobakterilere karşı da oldukça etkilidirler.”
Buna ek olarak, yeni geliştirilen peptidler böbrekler için toksik veya zararlı değildir, ayrıca uzun bir süre boyunca kanda stabil oldukları kanıtlanmıştır – bunların hepsi bir ilaç olarak onay almak için gerekli özelliklerdir. Bununla birlikte, insanlarda ilk testlerin başlayabilmesi için daha fazla klinik öncesi çalışmaya ihtiyaç vardır.
Araştırmacılar, çalışmaları için en umut verici peptitleri seçerken, bunların thanatine karşı zaten direnç geliştirmiş olan bakterilere karşı da etkili olacağından emin oldular. Zerbe, “Bunun antibakteriyel direncin gelişimini önemli ölçüde yavaşlatacağından eminiz” diyor. “Artık dirençli bakterilere karşı da etkili olan yeni bir antibiyotik sınıfının kullanıma sunulma ihtimali var.” [1]Chemists develop a new class of antibiotics to fight resistant bacteria
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Chemists develop a new class of antibiotics to fight resistant bacteria |
|---|
