Oregon Üniversitesi biyologları, milyonlarca yıl önce yaşamış memeli atalarına ait antimikrobiyal protein parçalarını laboratuvarda yeniden üretti. Araştırmada, bazı antik peptitlerin günümüzdeki ilaç dirençli bakterilere karşı insan proteinlerinden daha etkili olduğu belirlendi.
İnceleme laktoferrin proteinine odaklandı
PLOS Biology’de yayımlanan çalışmada, yaklaşık 160 milyon yıl önce, Jura Dönemi’nin sonlarında ilk plasentalı memelilerin ortaya çıkışıyla gelişen laktoferrin proteini ele alındı.
Gözyaşı, tükürük, anne sütü ve mukus gibi vücut sıvılarında bulunan laktoferrin ve ondan oluşan antimikrobiyal peptitler, bakterilerin ihtiyaç duyduğu demiri bağlayabiliyor. Bu yolla patojenlerin demire erişimini kısıtlayabilen peptitler, ayrıca bakterilerin zarına doğrudan etki ederek hücre yapısını bozabiliyor.
Tek mutasyon bakterilere karşı etkiyi artırdı
Antik protein dizilerini oluşturmak için Atasal Dizilim Rekonstrüksiyonu yöntemi kullanıldı. İnsan ve inek gibi yaşayan türlerin laktoferrin genleri karşılaştırıldı; istatistiksel modellerle 160 milyon yıl önceki ortak ataların gen dizileri tahmin edildi.
Laboratuvarda sentezlenen proteinler Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ve E. coli türlerine karşı test edildi. En eski peptitlerin bakteri zarlarına zarar verdiği, ancak bakterilerin bu hasarı onarabildiği görüldü. Buna karşılık birkaç milyon yıl önce yaşamış daha yakın ataların peptitleri, insan peptitlerinden çok daha öldürücü çıktı.
Araştırmacılar, peptidin amino asit zincirindeki tek bir mutasyonun bile bakterileri yok etme gücünü katlanarak artırabildiğini saptadı.
Evrimsel geçmiş yeni tedavilere rehber olabilir
Çalışmanın kıdemli yazarı, evrimsel biyolog Matt Barber, antik proteinlerden elde edilen tarihsel bilginin yeni ilaç tasarımlarına yol gösterebileceğini belirtti.
Canlandırılan peptitlerin yapısal olarak hızla bozulması nedeniyle yakın vadede doğrudan antibiyotik ilaca dönüştürülmeleri beklenmiyor. Araştırmacılara göre evrimsel mekanizmanın anlaşılması, bakterilerin direnç geliştirmesini önlemeyi hedefleyen yeni tedavilerin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.