Bir önceki neslinden 25.000 kat etkili yeni antibiyotik

Hastalık yapıcı bakterilere karşı savunmamızın en yeni üyesi Vancomycin 3.0 ile ilgili onlarca yıllık araştırmaların sonuçları alınmaya başlandı. Kendinden önceki, bir anlamda atası niteliğindeki vancomycin 1.0, 1958’den beri metisiline karşı dirençli olan Staphylococcus aureus’a karşı kullanılıyordu.

Ne var ki, daha dirençli bakterilerin kendi evrimsel süreçleri sonucu ortaya çıkması ile etkisi azalan antibiyotik vancomycin 1.0’a alternatif olarak bilim insanları vancomycin 2.0’ı geliştirmişti. Şimdi ise 3.0 versiyonu geliştirilen antibiyotiğin bakteriyi öldürmek için üç seçenekli bir yol kullanarak bakterilere yaklaşıyor ve bu özelliği ile direnç geliştirmiş bakterilerle savaşmada doktorlara ve daha uzun süre etkili antibiyotikler geliştirmede araştırmacılara son derece yardımcı oluyor.

Vancomycin (vankomisin) antibiyotiği, bakterilerin hücre duvarı yapısı oluşturmalarına engel olarak öldürmeyi başarıyor. Hücre çeperi üreten protein parçalarına ve peptitlere engel olarak (özellikle de bu protein parçalarından son iki amino asitleri D formundaki aminoasitlerden D-alanin olanlara) bakterileri antibiyotiklere ve diğer dış etmenlere karşı çok daha savunmasız bırakıyor.

Ancak bakteriler bu etkiye karşı adapte olarak evrilmeye devam etti ve birçok bakteri D-alanin’lerinden birisini D-laktik asit aminoasit ile değiştirdi ve vankomisin antibiyotiğinin hedefine kitlenme yeteneğini ciddi oranda azalttı. Bugün yayılmış olan bu vankomisin direnci çok tehlikeli enfeksiyonlar olan vankomisin dirençli enterokokiler ve vankomisin dirençli Staphylococcus aureus (VRSA) gibi bakterilerin ortaya çıkmasına sebep oldu.

D-laktik asit problemini çözebilmek için San Diego’daki Scripps Research Institute’ten Dale Bogger önderliğindeki araştırmacılar vankomisinin yeni versiyonlarını üretmeye çalıştı ve bu versiyonun D-alanine ve D laktik asit ile biten protein parçalarına bağlanabilmesi hedeflendi. Bu hedefe pratik olarak 2011’de ulaştı. Bu sürede de diğer gruplar bakterileri vankomisin ile öldürmenin yeni yollarını geliştirmeye çalıştı: Bir grup bahsi geçtiği gibi hücre duvarının üretimini durdururken, diğer bir grup da hücre dış zarının zayıflamasını ve bakterinin parçalanarak ölmesini sağlıyor.

Boger ve çalışma arkadaşları üç silahı tek bir vancomycin’de bir araya getirdi. Yeni antibiyotik; analizlere ve Proceedings of the National Academy of Sciences’de yayımlanan makaleye göre 25.000 kat daha etkili. Bakterilerin adaptasyon geliştirme yeteneklerini de tetkik eden araştırmacılar 50 nesil sonra dahi bakterilerin vancomycin 3.0’a direnç geliştiremediğini ortaya koydu. Birçok antibiyotik farklı güçlerde de olsa çok az sayıda nesil sonra bir direnç ile karşılaşmaktadır.

Yeni bileşik, bakterilerin zayıf ve müdahaleye en açık olabilecekleri yerlerini etki altına alarak, hücrenin dış etkilere karşı daha savunmasız hale gelmesini ve hücre zarını yıkarak direct olarak ölmesini sağlıyor.

Araştırmacılar vankomisin 3.0’ın henüz insan deneylerine hazır olmadığını ve bundan sonraki adımların molekülü üretmek için gerekli 30 kadar adımın azaltılarak ucuzlaştırılmasını ve bu yolla üretiminin koaylaştırılmasını ve de insanlarda da denenerek geniş çaplı kullanımının mümkün hale getirilmesini  sağlayacak araştırmaların dizayn edilmesi olduğunu belirtiyor.

BİLİM FİLİ