Özel olarak modifiye edilmiş bakteriler, antibiyotiğe dirençli patojenleri başarılı bir şekilde tedavi etmenin yeni bir yolunu sunar.

Antibiyotik direncine karşı mücadelede atılım

Şimdi ise basit bir enjeksiyonla vücuda verilebilen antibiyotiğe dirençli bakterileri tedavi etmek için ilk canlı ilaç geliştirildi. Bu yeni tedavi şekli, yaygın bir bakterinin hastalığa neden olma yeteneğinin çalınmasına ve bunun yerine zararlı mikroplara saldırması için yeniden programlanmasına dayanmaktadır. Yakın tarihli bir çalışmada, İspanyol bir araştırma ekibi, tıbbi implantların yüzeyinde büyüyen antibiyotiğe dirençli bakterilerle savaşmak için canlı bir ilaç kullandı. Bu yeni deneysel tedavi, enfekte kateterler üzerinde in vitro, ex vivo ve in vivo olarak test edildi ve tüm test yöntemleri başarılı oldu. Sonuçlar, İngilizce yayınlanan " Molecular Systems Biology " dergisinde bulunabilir .

Tedavilerin yüzde 82'si başarılı oldu

Ekibe göre, yeni ilacı farelerin derisinin altına enjekte ederek, hayvanların yüzde 82'si başarılı bir şekilde tedavi edildi. Sonuçlar, kateterler, kalp pilleri ve eklem protezleri gibi tıbbi implantların neden olduğu enfeksiyonlar için yeni tedavi seçeneklerinin geliştirilmesinde önemli bir ilk adımdır. Uzmanlar, implantasyon sonrası bu tür enfeksiyonların genellikle antibiyotik tedavisine yanıt vermediğini ve hastanede edinilen tüm enfeksiyonların önemli bir bölümünü oluşturduğunu ekliyor.

Biyofilmler ve antibiyotik direnci arasındaki bağlantı

Yeni tedavi özellikle biyofilmleri, başka bir deyişle, bir yüzey üzerinde birbirine yapışan bakteri hücre kolonilerini hedef alıyor. Araştırmacılar, tıbbi implantların yüzeylerinin, antibiyotiklerin veya insan bağışıklık sisteminin içlerindeki bakterileri yok etmesini önleyen aşılmaz yapılar oluşturdukları biyofilmler için ideal büyüme koşulları sunduğunu açıklıyor. Biyofilmle ilişkili bakteriler, antibiyotiklere serbest yüzen bakterilerden bin kat daha dirençli olabilir. Biyofilmle ilişkili bakterilerin en yaygın türlerinden biri Staphylococcus aureus'tur Staphylococcus aureus enfeksiyonları geleneksel antibiyotiklerle tedavi edilemez. Antikorlar veya enzimler alternatif tedaviler olarak kullanılabilir. Dezavantajı, sözde geniş spektrumlu tedavilerin normal doku ve hücreler için oldukça toksik olması ve ekibe göre istenmeyen yan etkilere neden olmasıdır.

Enfeksiyonları enzimlerle tedavi edin

Çalışmaya katılan uzmanlar, biyofilmlerin yakınında enzim üreten canlı organizmaların tanıtılmasının enfeksiyonları tedavi etmek için daha güvenli ve daha ucuz bir yöntem olduğunu öne sürdüler. Bakteriler ideal bir vektördür çünkü basit genetik manipülasyonla değiştirilebilen küçük genomlara sahiptirler.

Kullanılan modifiye bakteri

Ekip, hücre duvarı olmayan yaygın bir bakteri türü olan Mycoplasma pneumoniae kullandı. Bu, enfeksiyonla savaşmak için terapötik moleküllerin salınmasını kolaylaştırmaya yardımcı olur. Aynı zamanda insan bağışıklık sistemi tarafından tanımlanması engellenir. M. pneumoniae başlangıçta hastalığa neden olmayacak şekilde modifiye edildi. Daha fazla değişiklik, iki farklı enzim üretmesini sağladı. Bunlar biyofilmleri çözebilir ve içlerinde gömülü olan bakterilerin hücre duvarlarına saldırabilir. Ayrıca M. Pneumoniae, antimikrobiyal enzimleri daha verimli salgılayacak şekilde modifiye edilmiştir. Araştırmacılar, vektör olarak M. pneumoniae kullanmanın özel avantajlarının, yeni mutasyon riskinin düşük olması ve değiştirilmiş genlerini civarda yaşayan diğer mikroplara aktaramaması olduğunu açıklıyor.

İlk tedavi hedefi olarak solunum yolu hastalıkları

Ekip, M. pneumoniae doğal olarak akciğerlere adapte olduğundan, solunum tüplerinin etrafında oluşan biyofilmleri tedavi etmek için başlangıçta modifiye edilmiş bakterileri kullanmayı planlıyor. "Sentetik biyolojiye ve canlı biyoterapötiklere dayanan teknolojimiz, akciğerlerde kullanım için tüm güvenlik ve etkinlik standartlarını karşılayacak şekilde tasarlanmıştır ve solunum hastalığı birincil hedeflerden biridir. Bir sonraki zorluğumuz büyük ölçekli üretim ve imalat ve 2023'te klinik deneylere başlayabilmeyi umuyoruz ”diyor çalışma yazarı María Lluch bir basın açıklamasında .

Diğer hastalıkların tedavisi mümkün

Modifiye edilmiş bakteriler, uzun vadede başka hastalıklar için de kullanılabilir. Çalışma yazarı Luis Serrano'ya göre, bakteriler, bir hastalığın nedenini tedavi etmek için herhangi bir terapötik proteini taşıyabildikleri için, canlı ilaçlar için ideal ulaşım araçlarıdır. Bu teknolojinin en büyük avantajlarından biri, bakteri vektörlerinin hedeflerine ulaştıktan sonra, terapötik molekülün sürekli ve lokalize üretimini sağlamalarıdır. Bakteriler, farklı hastalıkları hedef alan farklı faydalı yüklerle modifiye edilebilir, böylece gelecekte daha fazla uygulama alanı olabilir, diye ekliyor uzman.