Tessa Koumoundouros
Bakterilerin antibiyotiklere karşı direnç geliştirme konusundaki eza verici yeteneği, süratle büyüyen bir sıhhat tehdidi yaratıyor. Bu yeteneğin kökenleri eskilere dayanır ve MRSA ve belsoğukluğu üzere hastalıkların dünya çapında her yıl yaklaşık 700.000 kişiyi öldürmesine neden olur. Ve bu ‘süper böcekler’ (ing. ‘superbug’) artık yunuslar üzere öteki hayvanlara da bulaşabiliyor.
TESIRLI BİR ALTERNATİF SUNABİLİRLER
Bilim insanları, artık bulaşıcı hastalıkları tedavi etmek için ‘antivitaminler’ ismiyle bilinen ender moleküller aracılığıyla alternatif bir yol bulmuş olabileceklerini düşünüyorlar.
Klasik antibiyotikler, bakterilerin kendi genetik talimatlarını izlemelerini yahut esirgeyici hücre duvarları inşa etme yeteneklerini amaç alırlar; buna rağmen, mikropların birbirlerinden ve etraflarından gen çalma hüneri sayesinde üst seviyede ahenk sağlama taktiklerinin bir adım önünde olmak için daha fazla seçeneğe gereksinimimiz var.
Bu nedenle, mikrobiyolog Fabian von Pappenheim ve meslektaşları, bakterilerin rakip bakterileri öldürmek için kullandığı taktikten esinlendi ve bakterilerin vitamin muhtaçlığı üzerinde çalışarak, antibiyotik alternatifleri için yürütülen global arayışa katkıda bulunmaya karar verdiler.
Vitaminler, hücresel bileşenler ve doku kesimleri oluşturmak ve hücresel süreçleri yürütmek için tüm canlılar açısından hayati bir ehemmiyet taşırlar.
Antivitaminler, birebir moleküller olduklarını düşünmeleri için biyolojik sistemleri kandıracak kadar vitamin muadillerine benzerler ancak onları büyük oranda kusurlu ikameler haline getiren bir halde farklıdırlar; bu sayede, vitaminlerin gerçekleştirdiği fonksiyonu maniler ve onları sindiren bakteriler için toksik (zehirli/ç.n.) hale gelirler.
BAKTERİLERİN SİSTEMİNİ KESİNTİYE UĞRATIYORLAR
Almanya’daki Göttingen Üniversitesi’nden Moleküler Enzimolog Kai Tittmann, “Antivitamindeki fazladan bir atom, karmaşık bir dişli sisteminin ince ayarlanmış mekaniğini bloke eden bir kum tanesi üzere davranır” diyor.
Şimdiye dek, doğal yollarla oluşan sadece üç antivitamin tanımlandı: Bunlar, B2 vitamini (riboflavin), ginkgotoksin (GT), B6 antivitamin (piridoksin) ve bazen B1 (tiamin) ile karıştırılabilen 2’-metoksi-tiamin (Mth) ile çalışan roseoflavin’dir (RoF).
Araştırmacılar, B1 antivitaminin MTh’nin bir toksin olarak nasıl çalıştığını görmek emeliyle, E. coli ve insan enzimleri üzerinde protein kristalografisi* kullandılar.
Bilim insanları, molekülün metil (CH3) kısmının, daha büyük olan ve B1’in birçok vakit yer aldığı metabolik tepkileri bozan bir metoksi kümesi (O-CH3) ile değiştirildiğini keşfettiler.
Molekülün geri kalanından protein glutamatını** koparır, bu da glutamatların birbirine yapışmasına yol açar ve tepkilere katılmalarını mahzurlar.
Araştırma takımı, bilgisayar simülasyonları kullanarak, tıpkı vakitte muadil insan proteinlerinin geçersiz vitaminden etkilenmediğini keşfetti.
İNSANLARA ZIYAN VERMİYOR
Max Planck Enstitüsü’nden kimyager Bert de Groot, “İnsan proteinleri antivitamine ya hiç bağlanmıyor ya da ‘zehirlenmeyecek’ bir formda bağlanıyor” diyor.
Bu, en azından MTh antivitamininin, büyük ihtimalle insan sistemlerini bozulmamış halde bırakırken, bakterilerdeki ilgili vitaminlerin kritik fonksiyonlarını bozmak gayesiyle kullanılabileceği manasına geliyor.
Araştırma takımı, makalelerinde, “Doğa, sırf bir ek atomda farklılık gösteren ve yapısal açıdan misal olan bileşikler ortasında tesirli bir biçimde ayrım yapabilen enzim sistemleri geliştirmiştir” diyor.
Bilim insanları, “Bu noktada, bakterilerin MTh’ye karşı direnç geliştirip geliştirmediklerini ve hangi sistemleri geliştirebileceğini ön görmek güç” diyorlar.
Bu bulgu, antibiyotikleri değiştirmeye yakın bir noktaya ulaşmadan evvel hâlâ çözülmesi gereken birçok sıkıntıdan sırf biri olsa bile, bu çalışma bize patojen bakterilere karşı daima biçimde değişen savaşımızda araştırmamız için diğer bir seçenek sunuyor.
* Kristalografi, mineralojinin bir kolu olup, minerallerin biçimlerini ve içyapılarını inceler. X ışınları ile yapılan yapı incelemelerinde, atom yahut moleküllerin, üç boyutlu olarak dizilimleri incelenir. (ç.n.)
**Glutamat, glutamik asidin anyonudur ve sinirbilimde ‘nörotransmitter’ olarak vazife alır; bir hudut hücresinin öbür hücrelere sinyal olarak gönderdiği kimyasallardan biridir. (ç.n.)
Araştırmanın detayları Nature Chemical Biology mecmuasında yayınlandı. Kaynak: https://www.sciencealert.com/antivitamins-show-promise-in-tackling-our-growing-superbug-problem
(Çeviren: Tarkan Tufan)
Gazete Duvar
