Antibiyotik Savaşı
Rockefeller Üniversitesi’nde bakteri gen ürünlerinin hesaplamalı modelleri kullanılarak geliştirilen yepyeni bir antibiyotik, diğer antibiyotiklere dirençli bakterileri bile öldürüyor. Science dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre, silagsin olarak bilinen ilaç farelerde etkili ve MRSA, C. diff ve diğer birçok tehlikeli enfeksiyonla savaşmak için yeni bir mekanizma kullanıyor.
Bulgular, bilgisayar modellerinin yeni bir antibiyotik sınıfı geliştirmek için kullanılabileceğini gösteriyor. Rockefeller’dan Sean F. Brady, “Bu sadece yeni bir molekül değil, ilaç keşfine yeni bir yaklaşımın işareti” diyor. “Bu çalışma, bakteri evriminin sırlarını ortaya çıkarmak için bir araya gelen hesaplamalı biyoloji, genetik dizileme ve sentetik kimyanın bir örneğidir.”
Bakteri savaşı üzerinde hareket etmek
Bakteriler birbirlerini alt etmek (tabii yaşamak için de) için yeni yöntemler icat etmek için milyarlarca yıl harcadılar, bu nedenle en güçlü antibiyotiklerimizin çoğunun bakterilerden kaynaklanması şaşırtıcı değil. Penisilin ve mantar kaynaklı diğer birkaç belirgin antibiyotik dışında, antibiyotiklerin çoğu ilk önce bakteriler tarafından diğer bakterilerle savaşmak için silah olarak kullanıldı.
Evnin Profesörü ve Genetik Olarak Kodlanmış Küçük Moleküller Laboratuvarı başkanı Brady, “Evrim çağları, bakterilere savaşa girmenin ve düşmanları direnç geliştirmeden diğer bakterileri öldürmenin benzersiz yollarını verdi” diyor. Antibiyotik ilaç keşfi, bir zamanlar büyük ölçüde, laboratuvarda streptomyces veya basil yetiştiren ve insan hastalıklarını tedavi etmek için sırlarını şişeleyen bilim adamlarından oluşuyordu.
Ancak antibiyotiğe dirençli bakterilerin artmasıyla birlikte, yeni aktif bileşiklere duyulan ihtiyacımız gün geçtikçe artmakta ve kullanılması kolay bakteriler hızla tükenmekte. Bununla birlikte, sayısız antibiyotik, laboratuvarda incelenmesi zor veya imkansız olan bakterilerin genomlarında gizli. Brady, “Birçok antibiyotik bakterilerden gelir, ancak çoğu bakteri laboratuvarda yetiştirilemez” diyor.
Toprakta antibakteriyel genler bulmak ve bunları daha laboratuvar dostu bakteriler içinde yetiştirmek, Brady laboratuvarı tarafından son on beş yıldır savunulan alternatif bir strateji. Ancak bu yaklaşımın bile bazı dezavantajları var. Antibiyotiklerin çoğu, bir dizi proteini toplu olarak kodlamak için birlikte çalışan “biyosentetik gen kümeleri” adı verilen bakteri gen kümeleri içinde kilitlenmiş genetik dizilerden gelir. Ancak mevcut teknoloji ile bu tür kümelere genellikle erişilemez.
Brady, “Bakteriler karmaşıktır ve bir geni dizileyebildiğimiz için bakterilerin onu protein üretmek için nasıl çalıştıracağını bildiğimiz anlamına gelmez” diyor. “Karakterize edilmemiş binlerce gen kümesi var ve bunların sadece bir kısmını nasıl aktive edeceğimizi çözebildik.”