Bugün kullandığımız bakteri öldürücü ilaçların yarısı, antibiyotiklerin "altın çağı" olarak bilinen dönemde, yaklaşık bir asır önce keşfedilen bileşiklerin varyasyonlarıdır.
1940'larda izole edilen "streptotrisin" adı verilen bir antibiyotik, gram-negatif bakterilerin neden olduğu enfeksiyonların tedavisindeki potansiyeliyle dikkat çekmiştir.
Gram-pozitif bakterilerin aksine, gram-negatif bakteriler birçok antibiyotiğin hedef aldığı güçlü bir hücre duvarına sahip değildir. Bu nedenle alternatifler bulmak, ilaç endüstrisi için büyük bir zorluk olmuştur.
Çoklu ilaca dirençli Acinetobacter baumannii bakterisinin çizimi. (Kateryna Kon/Getty Images)
En tehlikeli patojenleri yok edebilir
2017 yılında Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ), en tehlikeli ve ilaca dirençli patojenlerin bir listesini yayınladı. Çoğu gram-negatif bakteriydi. Ancak bakterileri öldürme potansiyeline rağmen, streptotrisin listede yer almadı. İlk çalışmada insan böbreklerine fazla toksik olduğu düşünülerek bilimsel literatürde gömülü kaldı.
Harvard Üniversitesi'nden patolog James Kirby ve meslektaşları, bu antibiyotiği yeni bir isimle – "nourseotrisin" olarak – tekrar araştırmaya başlıyorlar.
Kirby, Mayıs 2023'te ScienceAlert'e, "Artık, tedavi için etkin antibiyotiklerin çok az olduğu ya da hiç bulunmadığı çoklu ilaca dirençli patojenlerin ortaya çıkışıyla, daha önce göz ardı ettiğimiz potansiyeli yeniden keşfetme zamanı geldi," dedi.
Gram pozitif ve gram negatif bakterilerin hücre duvarı yapıları farklıdır. ( Graevemoore at English Wikipedia/CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons )
Nourseotrisin nedir?
Nourseotrisin, aslında gram-pozitif toprak bakterilerinin ürettiği doğal bir bileşik olup streptotrisin F (S-F) ve streptotrisin D (S-D) gibi çeşitli antibiyotiklerden oluşan bir karışımdır.
Kirby ve ekibi, nourseotrisin ve S-D'nin laboratuvarda böbrek hücrelerine toksik etkiler gösterdiğini tespit etmiş olsa da, aynı durumun S-F için geçerli olmadığını belirlediler. Bu bileşik, gram-negatif bakterileri öldürmede hâlâ oldukça etkili.
Fare modellerinde, S-F, mevcut birçok ilaca direnç gösteren bir bakteri türünü minimal veya hiç toksisite olmadan öldürmeyi başardı. Kirby, "Toprakta yaşayan bakteriler, kendi bölgelerini koruma mücadelesinde, gram-negatif bakterilerin zırhını aşabilen antibiyotikleri üretmek için milyonlarca yıl boyunca evrim geçirerek bu konuda ustalaşmıştır. Streptotrisinler bu sürekli silahlanma yarışının bir sonucudur. Bu bileşikler, gram-negatif patojenlerin savunma mekanizmalarını aşmak için özgün bir çözüm sunmaktadır," dedi.
Actinomyces israelii'nin taramalı elektron mikroskobu . Streptothricin 1940'larda bir toprak Actinomyces'inden izole edildi . ( Graham Beards at English Wikipedia/CC BY 3.0/ Wikimedia Commons)
Yeni bir ilaç sınıfı geliştirebilir
Streptotrisinin bakterileri nasıl hedef aldığına dair detaylar henüz tam olarak bilinmiyor, ancak antibiyotiğin gram-negatif bakterilere bağlanarak diğer ilaçlardan farklı bir şekilde protein üretme mekanizmasını bozduğu düşünülüyor.
Araştırmacılar bu süreci tam olarak çözebilirse, şimdiye kadar oldukça dirençli olan bakteriler için tamamen yeni bir ilaç sınıfı geliştirebilirler. Kirby ve meslektaşları, S-F gibi doğal streptotrisinlerin süper bakterilere karşı daha iyi çalışmasını sağlamak için nasıl geliştirilebileceğini araştırmaya başladılar.
Kirby "Bu tarihi açıdan önemli ama uzun süredir unutulmuş antibiyotik sınıfına yeniden ilgi duyulmasını dört gözle bekliyoruz," dedi.
Çalışma, PLOS Biology'de yayınlandı.
Bu makalenin daha önceki bir versiyonu Mayıs 2023'te yayınlanmıştır.
