Bilim insanları, antibiyotiğe dirençli süper bakterilerin dış yüzeylerinde bulunan benzersiz bir şeker molekülünü 'Aşil topuğu' olarak tanımladı. Bu molekülün hedeflenmesi, bakterileri bağışıklık sistemi için savunmasız hale getirerek enfeksiyonların temizlenmesine yardımcı olabilir. Fareler üzerinde yapılan son araştırmalar, bu yöntemin potansiyelini ortaya koyuyor.
Eğer bu etki insanlarda da gösterilebilirse, bu şeker molekülünü hedef almak, Acinetobacter baumannii, Helicobacter pylori ve Campylobacter jejuni gibi tehlikeli türler de dahil olmak üzere geniş bir yelpazedeki süper bakterilerle mücadelede yeni bir yaklaşım sunabilir. Bu bulgular, Nature Chemical Biology dergisinde yayımlanan bir çalışmanın araştırmacılarına ait.
Çalışmanın ortak yazarlarından biri ve Walter and Eliza Hall Tıp Araştırma Enstitüsü'nde glikanların hastalıklarındaki rolünü inceleyen Ethan Goddard-Borger, bir sonraki adımın insan kullanımına uygun bir antikor üretmek olduğunu belirtti. Bu, farelerde kullanılan antikorun insanlaştırılmasını veya benzer etkiye sahip bir insan eşdeğerinin belirlenmesini içerebilir.
Süper Bakterilerdeki Şekerler
Antibiyotiğe dirençli bakteriler dünya çapında ciddi bir tehdit oluşturuyor ve özellikle Gram-negatif bakteriler önemli bir sorun teşkil ediyor. Bu bakteriler, sert koruyucu katmanlara sahip oldukları için mevcut birçok ilaçla tedavi edilmeleri zorlaşıyor. A. baumannii, H. pylori ve C. jejuni gibi patojenler bu gruba dahil.
Bu bakteriler, bağışıklık sisteminden kaçmak ve antibiyotiklerin etkilerine direnç göstermek için genellikle bir 'şeker katmanı' kullanıyorlar. Bu şeker katmanı, insan hücrelerinde görülen şekerleri taklit ederek bağışıklık sistemini bakterileri görmezden gelmeye kandırıyor.
Geçmiş araştırmalar, psödoaminik asit (Pse) adı verilen bir şekerin yalnızca bakteri hücrelerinin dış kısımlarında bulunduğunu ve insan hücrelerinde bulunan şekerlerden önemli ölçüde farklılaştığını göstermişti. Teorik olarak bu durum, Pse'yi antibiyotiklere dirençli enfeksiyonları hedeflemek için güvenli bir yol haline getirebilir; bakterileri 'yabancı' olarak işaretleyerek bağışıklık sisteminin onlara saldırmasını sağlayabilir.
Ancak önceki araştırmalar, bilim insanlarının şekeri etkili bir şekilde incelemek için yeterli miktarda çıkaramaması nedeniyle sınırlı kalmıştı. Bu nedenle yeni çalışmada, araştırmacılar laboratuvarda Pse şeker molekülleri ürettiler.
Bu özel olarak tasarlanmış molekülleri kullanarak, onlara bağlanan özel proteinler geliştirdiler. Monoklonal antikorlar olarak adlandırılan bu proteinler, Pse şekerlerine odaklanan yüksek derecede özelleşmiş bir biyolojik hedefleme sistemi gibi davranıyor.
Laboratuvar deneylerinde ekip, bu antikorları H. pylori, C. jejuni ve A. baumannii'ye karşı test etti ve tüm bu bakteri türlerinde Pse'ye sıkıca bağlandıklarını buldu. Antikorlar, bakteriler arasındaki şekerlerin yapısı farklı olsa bile etkili oldu.
Ardından, antibiyotiğe dirençli A. baumannii enfeksiyonları olan farelerde şekerleri test ettiler. Pse'nin antikorlarla işaretlenmesinin enfeksiyonları bağışıklık sistemi için görünür hale getirdiğini ve bağışıklık hücrelerinin bakterileri bulup yok etmesine olanak sağladığını buldular.
Bir deneyde, antikor almayan 10 fare bir gün içinde enfeksiyonlarından öldü. Antikorlarla tedavi edilen fareler ise bir hafta boyunca gözlem altında %100 hayatta kaldı.
Antibiyotik Direncini Yenmek İçin Yeni Bir Yaklaşım mı?
Çalışmanın yazarları, gelecekte bu antikorların enfeksiyonları önlemeye yardımcı olmak amacıyla hastanedeki savunmasız hastalara verilebileceğini düşünüyor. Pse insan hücrelerinde bulunmadığı için, böyle bir tedavinin sağlıklı insan hücrelerine zarar vermeden bakterileri spesifik olarak hedeflemesi bekleniyor.
Uzun vadede, yazarlar bu antikorların Gram-negatif bakterilere karşı geniş koruma sağlayan aşıların geliştirilmesinde kullanılabileceğini öne sürüyor.
Ancak, acil sonraki adım bu antikorları potansiyel insan kullanımı için uyarlamak. Güney Kaliforniya Üniversitesi'nden moleküler mikrobiyoloji ve immünoloji doçenti Brian Luna, farklı bakterilerde ortak şekerleri hedefleyen ve terapötik olarak kullanılabilecek monoklonal antikorların geliştirilmesinin mümkün olabileceğini belirtti.
Luna, “Ancak, ana sınırlama, psödoaminik asit dahil olmak üzere şekerlerin tüm bakterilerde ifade edilmemesidir. Dolayısıyla bu antikor, farklı bakteri türleri arasında bazı özel suşları hedeflese de, bu antikorların klinik izolatların yüksek bir yüzdesine bağlandığını göstermek için ek çalışmalara ihtiyaç duyulacaktır” dedi.
Özetle, bu tür antikorların insanlarda geniş bir bakteri enfeksiyonları yelpazesini tedavi etme ve önlemede yardımcı olabileceğini göstermek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.
