Antibiyotik direnci giderek büyürken, bilim dünyası evrimin eski “silahlarına” yöneliyor. Oregon Üniversitesi’nden araştırmacılar, 160 milyon yıl öncesine uzanan bağışıklık proteinlerinden antimikrobiyal peptitleri laboratuvarda canlandırdı. Yapılan testlerde, bu antik peptitlerin bazı türlerde günümüzdeki insan proteinlerinden daha güçlü performans sergilediği görüldü.
Antik peptitler laboratuvarda yeniden üretildi
Çalışma, ilk plasentalı memelilerle birlikte gelişen laktoferrin proteini üzerine kuruldu. Laktoferrin; gözyaşı, tükürük, anne sütü ve mukus gibi pek çok vücut sıvısında bulunan bir bağışıklık proteini. İçerdiği antimikrobiyal peptitler, bakterilerin hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu demir bağlarını kendine çekerek patojenleri “besinsiz” bırakabiliyor.
Araştırmada ayrıca peptitlerin yalnızca besin yoksunluğu yaratmadığı; doğrudan patojen zarını hedef alarak bakterinin yapısını bozduğu ve hücreyi parçalayabildiği belirtildi. Bu nedenle peptitler, bağışıklık sisteminin çok yönlü çalışan parçalarından biri olarak öne çıkıyor.
Tek mutasyon bile etkiyi katladı
Araştırma ekibi antik proteinleri üretmek için “Atasal Dizilim Rekonstrüksiyonu” (Ancestral Sequence Reconstruction) yöntemini kullandı. İnsan ve inek gibi günümüzde yaşayan türlerin laktoferrin gen dizilimleri karşılaştırılarak istatistiksel modellerle 160 milyon yıl önce yaşamış ortak ataların gen haritası çıkarıldı. Elde edilen tasarımlarla laboratuvarda antik proteinler sentezlendi.
Antik peptitler; Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ve E. coli gibi insan için risk oluşturan patojenlere karşı test edildi. Sonuçlar, 160 milyon yıllık peptitlerin bakteri zarlarını zedelediğini ancak bakterilerin bu hasarı onarabildiğini gösterdi.
Öte yandan, daha yakın dönem atalarına ait proteinlerin ise insan peptitlerinden çok daha öldürücü olduğu tespit edildi. İlginç olan nokta, peptidin amino asit zincirindeki tek bir mutasyonun bile bakterileri yok etme gücünü katlanarak artırabilmesi oldu. Bu bulgu, evrimsel süreçte küçük değişimlerin bile ne kadar büyük etkiler yaratabileceğini ortaya koydu.
Yeni ilaç tasarımlarına yol açabilir
Araştırma, PLOS Biology’de yayımlandı. Çalışmanın kıdemli yazarı evrimsel biyolog Matt Barber, bu tarihsel “protein arşivinin” yeni ilaç tasarımları için yol gösterici olabileceğini söyledi.
Araştırmacılar, canlandırılan antik peptitlerin yapısal olarak hızlı bozulması nedeniyle bunların doğrudan antibiyotik ilaca dönüşmesinin kısa vadede beklenmediğini vurguladı. Ancak milyarlarca yıllık evrimsel mekanizmanın anlaşılması, bakterilerin direnç geliştirmesini zorlaştıracak yeni tedavi yaklaşımlarının önünü açabilir.
Bu çalışma, antibiyotiklere alternatif arayışlarında “evrimsel rehberlik” fikrini güçlendirirken, gelecekte dirençle mücadeleye daha hedefli ve dayanıklı çözümler getirme ihtimalini artırıyor.
