Antibiyotik Direnci: Araştırmacılar Ölümcül Krize Son Vermek İçin "Hücreleri Tren"

İlaca dirençli süper böcekler, onlarca yıldır insan sağlığını tehdit ediyor. Yeni antibiyotik kıtlığı nedeniyle durum kötüye gidiyor. Ama ya onları tedavi etmeyi hedeflediğimiz yolu değiştirirsek ve hücrelerimizi kirli işleri yapmak için antibiyotiklere güvenmek yerine bu işgalcileri öldürmek için eğitirsek? Konak hedefli savunma olarak adlandırılan bu yeni strateji, antibiyotik direnç problemini çözmede yardımcı olabilir.

Antibiyotik direnci, küresel sağlık için artan bir endişe kaynağıdır. İngiliz hükümeti tarafından yayınlanan yeni bir raporda, her yıl küresel olarak yaklaşık 700.000 kişinin ilaca dirençli bakterilerin neden olduğu enfeksiyonlar nedeniyle öldüğünü gösteriyor. Raporda ayrıca, eylem olmadan ölüm ücretlerinin küresel olarak 10 milyona çıkabileceği ve küresel ekonomiye 80 trilyon ABD dolarına mal olabileceği uyarısı verildi.

Ayrıca bakınız: Antik İrlanda Halk İlacı ile Antibiyotiğe Dayanıklı Bakteriler Durdurulabilir

Uyuşturucuya direnç, ABD'de de ciddi bir sorundur. Çok ilaca dirençli patojenler nedeniyle her yıl 23.000'den fazla insan ölmekte ve ülkeye yılda yaklaşık 55 milyar dolara mal olmaktadır. ABD'yi tehdit eden ana suçlular metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), karbapenem dayanıklı Enterobacteriaceae (CRE) ve Clostridium difficile.

Büyüyen tehdidin üstesinden gelebilecek yeni antibakteriyel ilaç kıtlığı rahatsız edici bir eğilimdir. Diğerlerinin hepsi başarısız olduğunda enfeksiyonları tedavi etmek için ayrılmış bir ilaca dirençli olan bir patojen özel bir endişe kaynağıdır. Karbapenem dirençli patojenlerin durumunda budur.

Antibakteriyel ilaçlardaki düşüş, ilaca dirençli patojenlerin ortaya çıkması ile birlikte alternatif yaklaşımlar gerektirir.

Malay Haldar’ın laboratuvarında, diğer projelerle birlikte meslektaşlarım ve ben, bir hayvan konakçıdaki faktörlerin enfeksiyonlara yanıt olarak nasıl bir rol oynadığını inceliyoruz. Yaklaşımı test etmek için, bu işi bir fare enfeksiyonu modeli kullanarak yapıyoruz. Amacımız, bir kişinin rahatsız edici mikropları öldürecek kadar bağışıklık tepkisini arttırmak için hedeflenebilecek yeni özellikleri veya faktörleri bulmaktır. Araştırdığımız konakçı faktöre, insan vücudunun her hücresinde bulunan bir gen olan Spi-C denir.

Ana Bilgisayar Faktörlerini Hedefleme

Lisansüstü çalışmalarımda ana faktörlere olan ilgim arttı. Doktora derecem üzerinde çalışırken Araştırma projesinde, insanlara özgü çeşitli özelliklerin konakçı faktörlerin bakteriyel enfeksiyonlarda önemli bir rol oynadığını öğrendim. Bu bana, konağın bağışıklık sisteminin bakteri ile nasıl mücadele ettiğini araştırmam için ilham verdi.

Ev sahibinin patojenlere karşı savunmasına dair yeni görüşler, araştırmacıları, yalnızca on yıldan beri var olan nispeten yeni bir fikir olan ev sahibi odaklı tedavi (HDT) adı verilen yeni bir strateji keşfetmeye yönlendirdi.

HDT'nin amacı, yalnızca antibakteriyel ilaçlara güvenmek yerine, patojenleri öldürmek için konağın bağışıklık tepkisini arttırmak ve güçlendirmektir. HDT'ler konakçı faktörleri hedef almanın yanı sıra antibiyotik tedavisini de sağlayarak çift sarsıntı sunar.

Vücut doğal olarak iltihaplı enfeksiyonlara tepki verir, bu da spesifik immün hücre popülasyonlarının istilacı bakterilere onları yiyerek veya protein silahlarıyla zapping yoluyla saldırıp öldürdüğü bir süreçtir. Bununla birlikte, kontrolsüz inflamasyon, çoklu organ yetmezliğine neden olan ve hatta konağı öldüren proteinlerin üretimini tetikler. Bu nedenle, enflamasyonu kontrol etmek, patojenlerle savaşmak ve aynı zamanda vücudu aşırı enflamasyondan korumak için çok önemlidir.

HDT'ler, konakçı patojenlere tepkisini artıran ve ayrıca konakçıyı abartılı bağışıklık tepkisine karşı koruyan bir tedavi paketi içerir. HDT'ler, aşırı bağışıklık tepkisi ve doku hasarını önlemek için konakçı gövdesine belirli bir kemik iliği hücresi popülasyonunun enjekte edildiği hücresel terapiyi içerir. Diğer bir HDT, bulaşıcı olmayan hastalıklar için yaygın olarak kullanılan ilaçları içerir. Örneğin Statinler ve ibuprofen, konukçuların enfeksiyonlara verdiği yanıtı sakinleştirir. Rekombinant DNA teknolojisi ile üretilen karmaşık molekül ilaçları olan biyolojikler bunu küçük boyutlu proteinleri nötralize ederek ve doku hasarını azaltarak da yapar. D3 vitamini gibi besleyici ürünlerin de konukçunun bağışıklık hücrelerinin patojen öldürmeyi artıran antibakteriyel maddeler salgılamasına neden olduğu gösterilmiştir.

Antibakteriyel ilaçlar ile birlikte HDT'ler, özellikle ilaca karşı çeşitli çok ilaca dirençli patojenlerin tedavisinde büyük umut vaat etmektedir Tüberküloz Dünyada ilk 10 ölüm sebebinden biri olan tüberküloza neden olan patojendir.

Enfeksiyonlar için Tedavileri Kişiselleştirme

Son on yılda, araştırmacılar konakçı faktör araştırmalarında büyük ilerleme kaydetmiş ve yeni terapötik stratejilere yol açmıştır.

Bunlardan biri, genomik bir planın, bir bireyin hastalıklara karşı duyarlılığını belirleyebileceği ve uygun tedavileri seçebileceği kişiselleştirilmiş ilaçtır.

Bu kavram kanser gibi bulaşıcı olmayan hastalıklarda uygulanır. Bununla birlikte, kavramın bulaşıcı hastalıklarda uygulanması çok yenidir. Bununla birlikte, kişiselleştirilmiş tıp bazı bireylerin neden enfeksiyonlara karşı eğilimli olduklarını speküle götürmemize yol açar. Meslektaşlarım ve ben bu farklılıkların, konakçı faktör genlerinin DNA'sındaki ince farklılıklardan kaynaklanabileceğine inanıyoruz. Polimorfizm denilen bu farklılıkları, bireylerin enfeksiyonlara karşı kırılganlık seviyelerine bağlayarak, araştırmamızın bakteriyel enfeksiyonların hassas ilaçlarına katkıda bulunacağını umuyoruz.

Yeni Bir Ev sahibi Faktör Arayışımız

Haldar laboratuarındaki meslektaşlarım ve ben Spi-C'nin bakteriyel enfeksiyondaki rolünü araştırıyoruz. Spi-C, dalaktaki vücuttaki demir depolamayı düzenleyen belirli bir hücre popülasyonu türünün gelişmesi için gereklidir. Kırmızı kan hücrelerinde oksijenin taşınması için demir esastır.

Ancak, enfeksiyonlar sırasında, bakteriler de demir gerektirir. Büyüme için ona ihtiyaçları var ve almak için ev sahibi ile rekabet ediyorlar. Dolayısıyla, Spi-C geninin aktivitesini değiştirebilirsek, bu hayati besleyici maddenin bakterilerini yok edebilir ve böylece konakçıya zarar vermeden enfeksiyonları durdurabiliriz.

Son bir makalede, demirin konak hücrelerde etkisini ve enfeksiyon varlığında veya yokluğunda konakçı faktörlerle etkileşimlerini özetledik.

Farelerde, konakçıyı savunmanın bir yolu olarak konakçı faktör Spi-C'nin rolünü test ettik. Bu çalışmada, farelere bakterilerin bir bileşeni olan bir kimyasal enjekte ettik. Gerçek bir bakteriyel enfeksiyon sırasında hayvanda meydana gelen değişiklikleri tetiklemek istedik.

Ayrıca bakınız: “Kabus Bakterileri”: Antibiyotiğe Dirençli Mikroplar Hakkında Bilmeniz Gerekenler

Ön sonuçlarımız, konakçı faktörün, kimyasalla muamele edilmiş farelerin çeşitli organlarında aktif olduğunu göstermiştir. Bu aktivasyonun ev sahibi savunmasında rol oynadığına inanıyoruz. Ve aslında, Spi-C aktivitesini kaybetmenin, normal Spi-C aktivitesine sahip hücrelere kıyasla patojenlere karşı konak savunmasını kolaylaştıran küçük boyutlu proteinlerin salınımını arttırdığını bulduk. Küçük boyutlu proteinlerdeki bu değişikliğin, enfeksiyona cevap olarak konağı hiperinflamatizasyondan koruyabileceğine inanıyoruz.

Düşüncemizin, patojen hedefli terapiden, konakçılara yönelik tedaviye geçişinin, ilaç direnci krizinin sona ermesine yardımcı olabilecek yeni bir hassas tıp yolu bulmaya başladığına inanıyoruz.

Bu makale, ilk olarak Zahidul Alam tarafından yazılan The Conversation'da yayınlandı. Orijinal makaleyi okuyun.