Verem bakterilerindeki kendi kendini yok etme sistemi 'mükemmel ilaca' yol açabilir
Yeni araştırma, bakteride bulunan ve insanlarda tüberküloza neden olan kendi kendine zarar veren doğal bir mekanizmanın yapısını araştırıyor. Bu yeni bulguları kullanarak bu mekanizmadan yararlanmak, yakında daha iyi tedavilere yol açabilir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, 2017 yılında 9.000'den fazla tüberküloz (TB) vakası meydana geldi.
ABD dünya çapında en düşük TB oranlarından birine sahip olmasına rağmen, hastalık dünya çapında önde gelen 10 ölüm nedeninden biri olmaya devam ediyor.
Aslında, Dünya Sağlık Örgütü (WHO), 2017 yılında yaklaşık 10 milyon kişinin verem geçirdiğini ve bunun sonucunda 1,6 milyon kişinin öldüğünü tahmin ediyor.
TBC'ye karşı daha etkili ilaçlar geliştirmek amacıyla, uluslararası bir araştırma ekibi, TB bakterisinin doğal olarak içerdiği bir toksin-antitoksin sistemini araştırmak için yola çıktı.
Almanya, Hamburg'daki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'ndan Annabel Parret liderliğindeki bilim adamları, çabalarını açıklıyor ve bulgularını dergide detaylandırıyor. Moleküler Hücre.
"Toksin-antitoksin" sistemini incelemek
Parret ve ekibinin makalelerinde açıkladığı gibi, bakteri hücreleri genellikle bakterilerin stres koşullarına nasıl tepki verdiği ve ona nasıl adapte olduğu konusunda önemli bir rol oynayan bir toksin-antitoksin sistemine sahiptir. Bu tür koşullar arasında açlık veya antibiyotiklerle tedavi yer alır.
Sistem, toksik bir protein ve "toksini nötralize edici bir" panzehir "veya antitoksin" içerir. Normal koşullar altında antitoksin, toksinin aktivitesini bloke eder. Bununla birlikte, stresli durumlarda - antibiyotik tedavisi gibi - antitoksin hızla parçalanır ve toksin aktive olur.
Genomu Tüberküloz yaklaşık 80 gen grubuna sahiptir. Bunlardan üç gen, bakterinin yaşamı ve iyi çalışması için gerekli olan antitoksinleri kodlar.
Bu nedenle, Parret ve meslektaşları bu üç antitoksin kodlayan geni tamamlayacak toksinlere odaklandılar ve onları "yeni anti-TB tedavilerinin geliştirilmesi için" kullanabilecekleri "umuduyla.
Daha spesifik olarak, araştırmacılar önceki çalışmalardan yararlandılar ve bu üç toksin-antitoksin sisteminden sadece birine odaklanmayı seçtiler.
Bu özel sistemi seçtiler çünkü burada toksinin etkisi diğer sistemlere göre çok daha güçlüdür: "Panzehir" yoksa, toksin basitçe TB bakterisini öldürür.
Böylece bilim adamları bu sistemin yapısını inceledi. Parret'in açıkladığı gibi, "Amacımız [toksin-antitoksin] sisteminin yapısını görmekti, böylece onu anlamaya ve hatta manipüle etmeye çalışabilirdik."
"Mükemmel verem ilacına" doğru
Bilim adamları, bu sistemin yapısının kolera ve difteri toksinlerine çok benzediğini buldular. Çalışmanın yazarlarından Matthias Wilmanns, "Bir elmasa benziyor ve çok kararlı," diyor.
Bir fare TB enfeksiyonu modeli ve antibiyotik tedavisi kullanarak, toksin-antitoksin sisteminin davranışını incelediler.
Toksinin panzehirinden ayrıldığında aktif hale geldiğini ve hücrenin yaşamı için vazgeçilmez olan hücresel metabolit olan NAD + moleküllerini “yemeye” başladığını ortaya çıkardılar.
Sonunda, moleküllerin aşamalı olarak parçalanması tüm bakteri hücrelerini tek tek öldürür. Araştırmacılar, yeni ve daha etkili TBC önleyici ilaçlar yaratmak için bu doğal kendi kendini yok etme mekanizmasından yararlanmayı umuyorlar.
Aslında, Parret şöyle açıklıyor: "Toulouse'daki iş arkadaşlarımız, toksini kontrollü bir şekilde aktive ederek TB ile enfekte olmuş farelerin ömrünü zaten uzatabilmişlerdi."
"Tüberküloz hastalarında [toksin-antitoksin] sistemini bozabilecek ve böylece hücre ölümünü tetikleyebilecek moleküller bulursak, bu mükemmel ilaç olur […]. Başarılı olursak bu, verem ve diğer bulaşıcı hastalıkları tedavi etmek için yeni bir yaklaşım olabilir. "
Annabel Parret
