Yanlış katlanmış proteinlerin öncelikle nörodejeneratif hastalıkların nedeni olduğu düşünülmektedir. Şimdi araştırmacılar bunların bakteriler üzerindeki etkilerini incelediler. Keşfettikleri şey yeni nesil antibiyotik potansiyeli taşıyor.
Dirençli bakterilere karşı yeni antibiyotik adayları prionlarda gizlenmiş olabilir. Bunlar, deli dana hastalığı BSE de dahil olmak üzere ölümcül nörodejeneratif hastalıklarla en iyi bilinen, yanlış katlanmış proteinlerdir. Ancak hemen hemen tüm insan ve hayvan vücut hücrelerinde doğal olarak bulunurlar.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Pennsylvania Perelman Tıp Okulu'ndaki araştırmacılar artık prionların, bakterileri öldüren peptitler adı verilen kısa amino asit zincirleri içerebileceğini yazıyor. Bu nedenle bağışıklık savunmasında rol oynayabilirler. Sonuçlarını “Nature Microbiology” adlı uzman dergisinde yayınladılar.
Önceki çalışmalar, amiloid-beta veya hücresel prion proteini gibi protein parçalarının mikroplarla savaşabildiğini zaten göstermişti. Ancak henüz hiç kimse prionları sistematik olarak taramamıştı.
Penn ekibi, 2.897 prion ve prion benzeri proteinden 19.3 milyon peptid parçasını aramak için APEX 1.1 adı verilen derin bir öğrenme platformunu kullandı ve 1.179 aday belirledi. Araştırmacılar, tanımlanan yeni peptitlerin sınıfına “prioninler” adını verdi.
Araştırmanın kıdemli yazarı César de la Fuente-Nunez, “Bu çalışma, antibiyotiklerin nerede saklanabileceğine dair anlayışımızı değiştiriyor” dedi. “Prionlara uzun zamandır neredeyse yalnızca hastalık merceğinden bakılıyor. Yapay zeka farklı bir soru sormamıza olanak tanıdı: Bu proteinler aynı zamanda yararlı moleküler parçaları da kodlayıp kodlamıyor. Cevap evet gibi görünüyor.”
Deneysel olarak test edilen 75 peptidden 59'u en az bir bakteriyel patojeni inhibe etti. 42, düşük konsantrasyonlarda, genellikle bakteri zarlarını bozarak güçlü etkiler gösterdi. Bunlardan 16 tanesi insan hücrelerine zarar vermedi.
Antibiyotik direncine karşı yeni umut
Bir fare derisi enfeksiyonu modelinde Acinetobacter baumannii İki peptid, bakteri sayısını antibiyotik polimiksin B ile kıyaslanabilir derecede azalttı. Bu, özellikle şiddetli enfeksiyonlarda yedek olarak kullanılır. Prionin tedavisi sonucunda farelerde herhangi bir kilo kaybı yaşanmadı.
Çalışma, de la Fuente Laboratuvarı'nın uzun süredir devam eden “şifrelenmiş peptidler” (daha önce insan proteinlerinde, soyu tükenmiş organizmalarda ve mikrobiyomlarda bulunan daha büyük proteinlerdeki gizli diziler) arayışına dayanıyor.
Araştırmacılara göre çalışma, prioninlerin enfeksiyonlar sırasında doğal olarak salındığını göstermiyor. Yanlış katlanmış prionların bilinen zararlı rolü de sorgulanmaz. Ancak bu proteinlerin gözden kaçan bir antibiyotik adayı kaynağı olabileceğini öne sürüyor.
De la Fuente, “İlaç araştırmaları uzun süredir yalnızca test edebildiklerimizle değil, aynı zamanda nereye baktığımızla da sınırlıydı” dedi. “Yapay zeka bunu değiştiriyor. Bize biyolojinin gizli katmanlarını araştırma ve bir hikayeyle (bu vakada hastalıkla) ilişkili moleküllerin tedavi potansiyeli olan başka bir hikaye taşıyıp taşıyamayacağını sorma yeteneği veriyor.”
Bir yanıt yazın