Translational Genomics Araştırma Enstitüsü’nün (TGen) yeni çalışmasına göre, ölümcül bakteriler insana özgü proteinleri taklit ederek antibiyotiklere karşı dirençlerini geliştirebiliyorlar.
Public Library of Science tarafından yayımlanan PLos ONE adlı online bir dergide çıkan araştırmaya göre; Moleküler Taklit (Molecular Mimicry) işlemi, birçoğu önceden antibiyotiklerle kolayca tedavi edilebilen bakteriyel patojenlerin son yıllarda tekrardan belirerek son derece bulaşıcı olmasını ve ciddi sağlık tehdidi oluşturmasını açıklamada yardımcı olabilir.
TGen Patojen Genomik Bölümü’nde yardımcı doçent ve bu çalışmanın başyazarı olan Dr. Mia Champion, durumu “Bu mimikri sayesinde bakteri konağın tepkisine maruz kalmıyor, kısacası bağışıklık sistemimizden paçayı kurtarıyor.” sözleriyle özetledi.
Araştırmacılar DNA’da depolanan milyarlarca genetik yönergeyi ayrıntılı olarak açıklayan “Genomik Dizileme” yöntemiyle, patojen bakterilerde, normalde birbirine akrabalık derecesi çok uzak olduğu halde, birçok metiltransferaz protein ailesinin çok benzer olduğunu ortaya çıkardılar. İşin şaşırtıcı tarafı ise bu proteinlerin insan, fare ve sıçan gibi konak canlılarda da bulunması.
Araştırmacılar metiltransferaz enzimini, patojen Francisella tularensis’in alt türü (Francisella’nın en tehlikeli türü) tularensis’te buldular. Francisella tularensis’in tek bir hücresi bile ölümcül olabilir. Metiltransferaz, Tularemi’ye sebep olan patojenlerde potansiyel virülans bir faktör. Yabani kemirgenlerde özellikle tavşanlarda yaygın olarak görülen bu hastalık; ısırılmayla, dokunmayla, enfeksiyonun bulaştığı yiyecek ve içeceklerin tüketilmesiyle ya da hastalığa neden olan bakterilerin solunmasıyla bile bulaşıyor. Ayrıca; hastalık tedavi edilemezse güçten düşmenin yanı sıra ölümcül boyuta ulaşıyor.
Bulaşma oranının yüksek olduğu bir başka patojen, yılda 1 milyondan fazla ölüme sebep olan Tüberküloz’un baş kahramanı Mycobacterium tuberculosis. Onda da benzer metiltransferaz enzimleri bulundu. Ayrıca Coxiella, Legionella ve Pseudomonas gibi insan vücudunda bulunan patojen özellikteki bakterilerde metiltransferazın çeşitli alt türleri tespit edildi.
Her bir türün genel gen içerikleri çok benzer olduğundan dolayı, bu patojen bakteriler “son derece klonlanabilir (highly clonal)” olarak isimlendiriliyor. Bununla birlikte çalışma, patojen olmayan atalardan gelişen patojen bakteri türlerinin genel gen içeriklerinde bulunan küçük farklılıkların göze çarptığı bilgisinden de söz ediyor.
Genomik karşılaştırmalar birçok bakteri türünün yanı sıra, bitkiler, hayvanlar ve insanlar arasında da yapıldı. Metiltransferaz proteininin bir ortoloğunun (yapısal olarak benzeri) insan DNA’sında da olduğu bulundu. Ortologların genel dizileri çok benzer olmasına rağmen, yapılan çalışma ile farklı organizmalarda, farklı aminoasit varyasyonlarına sahip protein bölgesi (domain) tanımlandı.
Dr. Champion bu çalışma hakkındaki fikirlerini şöyle belirtiyor:
“Sonuçlar, Francisella tularensis proteininin, moleküler mimikri mekanizmasında rol aldığını gösteriyor. Bakteriyel patojenler, enfeksiyon sonrasında 200’den fazla ‘efektör proteinleri” adı verilen proteinleri, vücudumuzda bulunan makrofaj hücrelerinin içine yığıyor. Bu proteinler insanlarda bulunan proteinlere fazlasıyla benzediklerinden, bizim proteinlerimizi taklit ederek bağışıklık sistemimizin tepkisini engelliyor ve sonuç olarak da patojenleri korumuş oluyor.
“Bu bulgular sadece Francisella’nın virülans gelişiminin iç yüzünü sunmakla kalmıyor, patojen-konak ilişkilerine yol açan moleküler mekanizmalar hakkında daha da kapsamlı ipuçları sunuyor.
“Yeni Nesil GenomeWide veri setleri aracılığıyla patojen ve insan proteinleri arasındaki küçük farklılıkların belirlenmesi moleküler hedefi geliştirilebilir ve böylece yeni ilaç tedavilerinin gelişimi sağlanabilir.”
