Antibiyotik direncine karşı sentetik virüs umudu

ABD’de New England Biolabs (NEB) ve Yale Üniversitesi’nden bilim insanları, bu sorunu aşabilecek önemli bir geliştirmeye imza attı. PNAS dergisinde yayımlanan çalışmada, antibiyotiklere dirençli ve küresel sağlık açısından ciddi risk oluşturan Pseudomonas aeruginosa bakterisini hedef alan, tamamen sentetik olarak üretilebilen ilk bakteriyofaj sistemi tanıtıldı.

Araştırmada, NEB’in geliştirdiği High-Complexity Golden Gate Assembly adlı DNA teknolojisi kullanıldı. Bu yöntem sayesinde bilim insanları, fiziksel virüs örneklerine ihtiyaç duymadan yalnızca genetik dizilim bilgisiyle yeni fajlar tasarlayıp üretebildi.

Ekip, 28 sentetik DNA parçasını birleştirerek P. aeruginosa’yı enfekte edebilen bir faj oluşturdu. Daha sonra virüs üzerinde çeşitli genetik değişiklikler yapıldı. Bu değişikliklerle:

Virüsün hangi bakterileri enfekte edeceği yeniden ayarlandı.

Enfeksiyonun izlenebilmesi için floresan işaretleyiciler eklendi.

Araştırmanın yazarlarından Andy Sikkema, bakteriyofaj mühendisliğinin geçmişte çok zahmetli olduğunu belirterek, yeni yöntemin hız, güvenlik ve kolaylık açısından büyük ilerleme sağladığını ifade etti.

Golden Gate yöntemi, faj genomunun hücre dışında sentetik DNA ile birleştirilmesine imkân tanıyor. Daha sonra bu genom laboratuvarda güvenli bir bakteri içine aktarılıyor ve aktif virüse dönüşüyor. Böylece:

Kırılgan virüs koleksiyonlarını saklama ihtiyacı azalıyor.

Tehlikeli bakterilerle çalışma zorunluluğu düşüyor.

Uzun süren genetik düzenleme aşamaları kısalıyor.

Kısa DNA parçalarıyla çalışılması da yöntemi daha güvenilir ve hataya karşı dayanıklı hale getiriyor.

Bilim insanları, bu teknolojinin antibiyotik direncine karşı yeni tedavi seçenekleri geliştirilmesinde önemli rol oynayabileceğini belirtiyor.

Çalışma, NEB ve Yale Üniversitesi araştırmacılarının ortak çalışmasıyla geliştirildi. Yöntem önce E. coli fajı T7 üzerinde denendi, ardından daha dirençli bakterileri hedefleyen fajlara uyarlandı.

Benzer teknikle yapılan diğer projelerde:

2025’te Mycobacterium fajları üretildi.

İçme suyunda E. coli tespit edebilen biyosensör fajlar geliştirildi.

Araştırmacılardan Greg Lohman, geliştirdikleri teknolojiyi “Doğru çiviyi arayan özel bir çekiç”e benzeterek, faj tedavisi alanının bu aracı uzun süredir beklediğini söyledi.

Uzmanlara göre sentetik faj mühendisliği, gelecekte antibiyotiklere dirençli enfeksiyonların tedavisinde kişiye özel çözümlerin önünü açabilir.