Bağışıklık ve antibiyotik kombinasyonu bakteriyel direnci çözebilir mi?
İnsan bağışıklığını kullanmanın kanseri tedavi etmenin etkili bir yolu olduğu kanıtlanmıştır Pennsylvania'daki Lehigh Üniversitesi'ndeki bilim adamları, dirençli bakterilerin tedavisinde mevcut antibiyotiklere yardımcı olmak için aynı fikri kullanıyorlar.
Şu anda, dünyadaki milyonlarca insana son derece dirençli süperböcekler bulaşmakta ve her yıl yaklaşık 700.000 kişi ilaca dirençli enfeksiyonlardan ölmektedir. Antibiyotik direnci sorunu giderek daha belirgin hale geldi ve insanların süper bakterilerin istilasına direnmek için acilen yeni antibiyotikler geliştirmeleri gerekiyor. Bunların arasında, insan bulaşıcı hastalıklarına neden olan ana patojenlerden biri olan Gram negatif bakteriler, yaygın olarak kullanılan klinik antibiyotiklere karşı güçlü bir dirence sahiptir ve şu anda en çok ilgili ilaca dirençli bakterilerdir.
"İmmün antibiyotiklerin" şematik diyagramı: polimiksin B ile epitop konjugasyonu (resim kaynağı: Journal Cell Chemical Biology)
Lehigh Üniversitesi'nde biyokimya doçenti olan Dr. Marcos Pires liderliğindeki ekip, "bakteriyel immünoterapi" dedikleri şeyi yaratmak için epitopları (otoimmün sistem tarafından tanınan) polimiksin B (bir tür kolistin) ile ilişkilendirdi. Veya ilaca dirençli bakterilere direnmek için "immün antibiyotikler" yeni kombinasyon ürünleri. Bunlar arasında, "polimiksin B", gram-negatif bakterilerin yüzeyindeki lipid A'ya spesifik olarak bağlanabilir ve "antijenik epitop", bir bağışıklık tepkisini tetikleyebilir. Test sonuçları, ürünün insan serumundaki çok sayıda Escherichia coli'yi öldürebildiğini ve yaşayan bir konakçıdaki Gram-negatif bakterilerin yüzeyine bağlanabildiğini göstermektedir. Bu sonuç yakın zamanda "Journal Cell Chemical Biology" de yayınlandı. Buna ek olarak, hesaplamalı biyofizik yoluyla antibiyotikler ve bakteriyel membranlar arasındaki etkileşimi incelemek için Lehigh Üniversitesi'nden Profesör Wonpil Im ekibi ile işbirliği yaptılar ve bir bağışıklık tepkisinden sonra hücre yüzeyindeki değişiklikleri netleştirmek için bir model oluşturdular.
Geçmişte, Profesör Pires'in ekibi insan vücudunun tanınabilir antijenlerine D-amino asitlerle katılmıştı. Gram pozitif bakteriler, vücudun bağışıklık tepkisini tetikleyebilen dış zarı sentezlerken bu değiştirilmiş, antijen bağlantılı D-amino asitleri kullanır. Ancak Escherichia coli ve Pseudomonas aeruginosa gibi Gram negatif bakteriler için o kadar kolay değildir. Gram negatif bakterilerin hücre zarı, onları öldürmeyi zorlaştıran ekstra bir koruma katmanına sahiptir.Aynı zamanda, bu bakteriler sürekli evrim geçirerek antibiyotiklerin başarısız olmasına neden olarak bu bakterilere karşı direnmeyi zorlaştırır.
Örneğin 2016'daki küresel antibiyotik krizinde Amerika Birleşik Devletleri, E. coli'yi antibiyotiklere karşı son savunma hattı olan kolistine dirençli hale getiren MCR-1 geniyle ilk E. coli enfeksiyonunu keşfetti.
Pek çok bilim insanı kendilerini gram-negatif bakterilere karşı nasıl koruyacaklarını araştırıyor.Örneğin, bir Genentech ekibi de bu sorunu immünolojik düşünme yoluyla çözüyor. BamA'ya (-namlu montaj makinesi, -namlu montaj makinesi) özel olarak bağlanan bir monoklonal antikor tasarladılar. BamA,-varil proteinlerinin Gram-negatif bakterilerin hücre zarına katlanmasına ve gömülmesine yardımcı olabilir. BamA'yı antagonize etmek, hücre zarı -varil proteininin katlanmasını engelleyerek periplazmik strese yol açar, dış zarın bütünlüğünü bozar ve bakterileri öldürür. Genentechin araştırma sonuçları yakın zamanda "PNAS" da yayınlandı.
