Bakteri gibi patojenler insan sağlığını tehdit ediyor, biz de antibiyotik veriyoruz. Bakteriler daha sonra antibiyotiklere karşı direnç geliştiriyor. Bakteriyel tehdit aynı kalırken, tedavi cephaneliğimiz daha az etkili oluyor, tabii eğer etkiliyse. Antibiyotik direncinin yol açtığı sorun özünde budur.
Ancak şimdi, Chicago Illinois Üniversitesi'nden (UIC) araştırmacılar, bakterilerin direnç geliştirmesini neredeyse imkansız hale getirebilecek yeni bir antibiyotikle cephaneliği yenilemiş olabilirler.
UIC'de farmasötik bilimler profesörü ve çalışmanın eş yazarı Alexander Mankin, "Bu antibiyotiğin güzelliği, bakterilerdeki iki farklı hedef aracılığıyla öldürmesidir" dedi. "Antibiyotik her iki hedefi de aynı konsantrasyonda vurursa, bakteriler iki hedeften herhangi birinde rastgele mutasyonlar [edinerek] dirençli hale gelme yeteneklerini kaybederler."
Makrolid adı verilen antibiyotik sınıfı, çeşitli bakteriyel enfeksiyonları tedavi etmek için onlarca yıldır kullanılmaktadır. Bir makrolid antibiyotiği '-mycin' ile bittiği için anlayabilirsiniz. Örneğin eritromisin. Kimyasal olarak makrolidler, yan zincirlerle süslenmiş bir makrolakton halkasından oluşur. Bakterinin ribozomuna, yani protein üretme makinesine bağlanarak ve protein sentezini engelleyerek bakteriyel büyümeyi durdururlar.
Kinolonlar, neredeyse tamamı florokinolon olan geniş spektrumlu bir antibiyotik ailesidir. Aralarındaki fark kimyasal yapılarındadır. Her ikisi de iki halkalı nitrojen içeren bir sistemden oluşurken, kinolonlar bir keton içerirken, florokinolonlar bir flor atomu içerir. Hemen hemen tüm kinolonlar ve florokinolonlar '-floksasin' ile biter. Siprofloksasin, sağlık hizmetlerinde yaygın olarak kullanılan bir örnektir. Bu antibiyotikler bakteriyel DNA sentezine müdahale ederek çalışır.
İlk makrolidler geliştirildiğinden beri, yan zincirlerini florokinolonlara benzeyen yapılarla değiştirerek onları iyileştirmek için çaba sarf edilmiştir. Bu çalışmada araştırmacılar, doza bağlı olarak bir makrolidin protein sentezini engelleme işlevini veya bir florokinolonun DNA sentezini bozma işlevini yerine getiren yeni bir 'makrolon' sentezlemeyi denediler.
Araştırmacılar, geliştirdikleri makrolonların bakterinin ribozomuna geleneksel makrolidlerden daha sıkı bağlandığını tespit etti. Hatta makrolide dirençli bakterilerin ribozomlarına bağlanıp onları bloke ettiler ve direnç genlerinin aktivasyonunu tetiklemede başarısız oldular. Birçoğu bir işlevi ya da diğerini engellemede daha iyiydi. Ancak bunlardan biri olan MCX-128, en düşük etkili dozda her iki işleve de müdahale ederek "altın noktayı" vurdu ve yeni bir antibiyotik için en umut verici aday olarak öne çıktı.
Biyolojik bilimler doçenti ve çalışmanın yazarlarından Yury Polikanov, "Temelde iki hedefi aynı konsantrasyonda vurarak, bakterilerin basit bir genetik savunma bulmasını neredeyse imkansız hale getiriyorsunuz" dedi.
Araştırmacılar, elde ettikleri sonuçlara dayanarak, makrolon antibiyotiklerinin "bakterilerin direnç geliştirmesini 100 milyon kat daha zorlaştıracağını" tahmin ediyor.
Çalışma Nature Chemical Biology dergisinde yayımlandı.