Dirençli bakterilerle mücadele için derin Arktik sularında güçlü antibiyotikler bulundu Antibiyotik direncinin neden olduğu küresel sağlık krizi, yeni ve etkili antibiyotiklerin potansiyel kaynağı olarak deniz aktinobakterilerine olan ilginin artmasına yol açtı.
Tammela Interesting Engineering’e (IE) “Aktinobakteriler, bazıları artık antibiyotik ve kanser karşıtı ve immünomodülatör ilaçlar gibi diğer ilaçlar olarak kullanılan birçok biyoaktif bileşik sağladı. Penisilin’den sonra klinik olarak kullanılan ilk antibiyotik, aktinobakterilerden keşfedilen streptomisindi ve aynı zamanda akciğer tüberkülozuna karşı etkili olan ilk ilaçtı.”
Mikrop avı Günümüzdeki antibiyotiklerin yüzde 70’i toprak aktinobakterilerinden kaynaklansa da, Dünya’nın çevrelerinin büyük çoğunluğu antibiyotik keşfi için henüz keşfedilmemiş durumda. Bu nedenle ekip, Arktik Okyanusu’nda bu yeni molekülleri aramaya karar verdi.
Ancak bakterileri tamamen öldüren geleneksel türü aramıyorlar. Bakterilerin hastalığa neden olma yeteneğini veya “virülanslarını” azaltabilecek bileşikler arıyorlar.
Tammela IE’ye “Bakterileri öldürmek yerine virülansı hedeflemek, enfeksiyonları tedavi etme seçeneklerinden biri olarak araştırılıyor ve antimikrobiyal direnç için daha az risk taşıdığı düşünülüyor,”
Arktik Okyanusu’ndan örnekler topladılar ve bunları antivirülans özellikleri açısından test ettiler. Ekip, bunun için deniz aktinobakterilerinden elde edilen özütleri analiz etmek için gelişmiş laboratuvar teknikleri kullandı.
Aylar süren araştırmaların ardından ekip bir atılım gerçekleştirdi. Tehlikeli bir E. coli bakterisi suşunun virülansını engelleyebilen doğal bir bileşik buldular.
Tammela IE’ye basın bülteninde, “Büyümesini etkilemeden enteropatojenik E. coli (EPEC) virülansını engelleyen bir bileşik ve Arktik Okyanusu’ndaki aktinobakterilerde büyümeyi engelleyen bir bileşik keşfettik”
Yeni bileşikler EPEC, özellikle beş yaş altı çocuklarda şiddetli ishalin başlıca nedenidir. Bağırsak astarına yapışır ve konak hücrelerine zararlı toksinler enjekte ederek normal hücre işlevlerini bozar ve hastalığa yol açar.
Bu çalışmada, bileşikler 2020’de Arktik Denizi’ne yapılan bir Norveç araştırma gezisi sırasında toplanan dört aktinobakteri türünden çıkarıldı.
İzole edilen aktinobakteriler kültürlendi, çıkarıldı ve laboratuvar ortamında EPEC’e karşı test edildi. Tammela, IE’ye verdiği demeçte, “Çoğu zorluk, kültürleme ve çıkarmadan fraksiyonlama ve izolasyona kadar uzanan uzun süreç olan örneklerle ilgiliydi.”
Tarama süreci, daha önce bilinmeyen iki güçlü antivirülans veya antibakteriyel aktiviteye sahip bileşiği tanımladı. Bir bileşik, T091-5 olarak adlandırılan tanımlanmamış bir Rhodococcus suşundan izole edildi, diğeri ise T160-2 olarak etiketlenen tanımlanmamış bir Kocuria suşundan elde edildi.
İkisi arasında, EPEC büyümesi üzerindeki etkisinin olmaması nedeniyle T091-5 bileşiği en umut verici olanıdır.
Ekip “Bunlar çok erken bulgular ve bileşiklerin terapötik uygulamalar için iyi adaylar olup olmadıklarını bilmeden önce çok daha fazla çalışılması gerekecek.” diye belirtti. Makalemizde, öncelikle gelişmiş, fenotipik tarama yöntemlerinin yeni antibiyotik adaylarını keşfetmek için ne kadar yararlı olabileceğini ve örnek miktarının çok sınırlı olabileceği deniz doğal ürünlerini incelemek için nasıl entegre edilebileceğini göstermeyi amaçladık.”
