Antibiyotik direnci krizi tüm dünyada deva ararken, bilim insanları orijinal ve umut vadeden bir antibiyotik sınıfının birinci üyesini beklenmedik bir halde keşfetti. Bu keşif, araştırmacıların yeni bir ilaç bulmak üzere bir maksadı olmaması nedeniyle bilhassa ilgi cazibeli.
Keşfedilen bu yeni antibiyotik bileşiği, metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) ve çoklu ilaca dirençli Enterococcus faecium üzere hastane ortamında yaygın olarak görülen dirençli enfeksiyonlara karşı dikkat cazip bir tesir gösteriyor. Amerikan Kimya Derneği Dergisi’nde duyurulan bu molekül, pre-metilenomisin C lakton ismini taşıyor ve çalışmanın baş muharrirleri kimyagerler Lona Alkhalaf ve Greg Challis tarafından “yeni bir antibiyotik sınıfının ilki” olarak kabul ediliyor.
Ancak takımın bu çalışmaya başlarken gayesi yeni ilaçlar bulmak değildi. Araştırmacılar, toprakta yaşayan bir bakteri olan Streptomyces coelicolor tarafından üretilen ve metilenomisin A olarak bilinen bir antibiyotiğin nasıl üretildiğini anlamaya çalışıyorlardı. Bitkiler ve mikroorganizmaların ürettiği ve ikincil metabolitler olarak bilinen karmaşık bileşikler, çoklukla insanlarda tıbbi özelliklere sahip olduğundan, bunların üretim sürecini anlamak, tesirli ilaçların geliştirilmesinde kritik ehemmiyete sahip.
Araştırmacılar, bu molekülleri üreten gen koleksiyonları olan “biyosentetik gen kümelerinden” muhakkak genleri silerek, sentez sürecinde yer alan enzimleri ortadan kaldırdı. Bu teknik, tepki dizisini kritik noktalarda durdurmalarını sağladı ve bu süreçte daha evvel hiç gözlemlenmemiş orta bileşikleri tespit ettiler.
Bu sistematik yaklaşım, grubun daha evvel görülmemiş pre-metilenomisin C ve pre-metilenomisin C laktonu olmak üzere iki yeni molekülü izole etmesini sağladı. Yapılarını karakterize ettikten sonra, bu bileşiklerin çeşitli bakteri suşlarına karşı biyolojik aktivitesi incelendi.
Pre-metilenomisin C laktonu bilhassa heyecan vericiydi. Baş müellifler, bu molekülün MRSA ve çoklu ilaca dirençli Enterococcus faecium suşu da dahil olmak üzere bir dizi Gram-pozitif bakteriye karşı tesirli olduğunu belirtti. Daha da kıymetlisi, ilaca dirençli bakterileri öldürmede orjinal antibiyotiğe nazaran tam 100 kat daha yeterli bir performans sergiledi.
Antibiyotik direnci tarihe mi karışacak?
Belki de en değerli bulgu, yeni bileşiğin test edilen suşlarda antibiyotik direncine neden olmamasıydı. Antibiyotiklere tekrar tekrar maruz kalmak, bakterilerde savunma düzeneklerinin evrimini tetikleyerek ilaç direncine yol açar. Yapılan 28 günlük deneyde, E. faecium bakterileri artan konsantrasyonlarda pre-metilenomisin C laktonuna maruz bırakıldı. Bu müddet, direncin gelişmesi için ziyadesiyle kafiydi, lakin araştırmacılar bakterilerin ilaç dozajına karşı rastgele bir direnç sistemi geliştirmediğini gözlemledi.
Araştırmaya dahil olmayan uzmanlar, bunun “gerçekten hoş bir çalışma” olduğunu söylese de, antibakteriyel aktiviteye sahip bir bileşik ile hastalık tedavisinde kullanılan muteber bir antibiyotik ortasında kıymetli bir fark olduğuna dikkat çekiyorlar. İrlanda’daki Belfast Queen’s Üniversitesi’nden tıbbi kimyager Stephen Cochrane, “Asıl zorluk, bunu uygulanabilir bir ilaca dönüştürmek; yani bedende gereğince uzun müddet kalan, beşerler için toksik olmayan ve direnç oluşturmaya eğilimli olmayan bir şeye dönüştürmek” diyor.
Alkhalaf ve Challis için bundan sonraki adımın da tam olarak bu zorluğu aşmak olacağı kesin. Şu anda, bileşiği mikroplara bağımlı olmak yerine kimyasal sentez yoluyla sıfırdan üretmek için sentetik kimyagerlerle işbirliği yapıyorlar. Kimyasal sentez, molekülün nasıl çalıştığını ve insan hücrelerini nasıl etkileyebileceğini anlamaya yönelik daha ileri çalışmalar için daha büyük hacimlerde bileşik elde etmelerini sağlayacak.
