Etrafımızdaki bakteriler biz antibiyotik tükettikçe evrimleşmeye devam ediyor ve bu, geleceğimiz için büyük bir sorun teşkil ediyor. Öyle ki Amerika Birleşik Devletleri Hastalık Kontrol ve Korunma Merkezi bu durumu Dünya çapında tüm toplumu etkileyen en acil sağlık tehditi olarak görüyor.
Bu konuda bir çözüm üretmek isteyen Rensselaer Politeknik Enstitüsü’ndeki araştırmacılar cevabı yapay önlemler yerine doğadan almak üzere çalışmalarını sürdürüyor. Biomacromolecules dergisinde araştırmalarını yayınlayan araştırmacılar, doğanın seçici antimikrobiyel enzim toplama kabiliyetini kullanmayı planlıyorlar. Bu sayede bakteriler herhangi bir direnç gösteremeden ortadan kaldırılabilecekler.
Bir bakteri, gelişmek ve yaşamak için doğal olarak kendi hücre duvarlarını parçalayabilen ve bölünmesine izin veren otolizin enzimler üretir. Aynı zamanda başka bir bakteriye saldırırken bakteriyosin olarak bilinen bir antibakteriyel protein kullanır. Bunun dışında bakteriler, bakteriyofajlar olarak bilinen ve kendilerini enfekte eden virüsler tarafından da saldırıya uğrayabilir. Bu virüsler bakterilere içeriden saldıran faj endosilin enzimleri üretirler. Saydığımız her üç enzim türü de bakteri duvarının parçalanmasını kolaylaştırdığı için genel olarak litik enzimler olarak bilinirler.
Bakterilerin bu enzimlere karşı dirençli hale gelebilmeleri oldukça zordur. Çünkü eğer bir bakteri otolizine karşı dirençli hale gelirse artık bölünemez. Çoğu litik hücre evimizdeki duvarlar gibi modülerdir. Bu hücreler, hücre duvarına yapışan bir bağlayıcı alandan ve hücre duvarını delen parçalayıcı alanlardan oluşurlar.
İşte araştırmacılar, doğanın meydana getirdiği bu kombinasyonları geliştirerek bakterilerin önüne geçmek istiyor. Bunu gerçekleştirme fikirleri ise araştırmacıların tabiriyle ‘Lego’ gibi bir yaklaşıma dayanıyor. Bir enzimdeki bağlayıcılığı diğer enzimdeki bağlayıcı ya da parçalayıcılığıyla birleştirebilirler mi, onu araştırıyorlar.
Araştırmacılar, bir organizmadan bağlayıcı alanı ve diğer organizmadan parçalayıcı bir alan ekleyebileceği etkili bir şablon olarak görev yapan ‘sreptavidin’ proteinini inceledi. Ekip, stafilokok aureus bakterisini hedef aldı ve denediği kombinasyonların oldukça işe yarar olduğunu keşfetti. Hatta doğanın kendisinden çok daha işlevsel çalışıyordu.
Araştırmanın elde ettiği başarı, uzmanlara göre insan sağlığını olumlu yönde etkileyecek sonuca sahip. Bu araştırma sayesinde daha ileri araştırmalar için ve ekibin hedeflenen bakterileri araştırıp öldürmeleri için bir zemin hazırlamakta. Gelecekte bu başarı, doğada bulunan çeşitli mikrobiyomları kontrol etmek ve yeniden yapılandırmak ve cilt ve bağırsak enfeksiyonlarını kontrol etmek için kullanılabilir.
