BAKTERİ YİYEN VİRÜSLER
Dünyada her yıl milyonlarca insanın ölümüne sebep olan virüsleri tedavi yöntemi olarak kullanmak mümkün mü? Bakteriyofajlar sayesinde enfeksiyonlar tedavi edilebilir mi?
‘’ Geleneksel antibiyotikler özelliklerini kaybediyorlar, bakterilere karşı savaşımızda fajlar yeni silahımızdır.’’ -Benjamin K.Chan, PhD
Bakteriyofajlar, bakterileri enfekte eden virüslerdir. Kısaca faj da denilmektedir. Diğer virüsler gibi proteinden oluşan bir kabuk ve içinde yer alan genetik malzemeden oluşurlar. Bu genetik malzeme genellikle DNA’dan oluşur. Fajlar bakterilerle simbiyotik bir ilişki içerisinde doğada yaygın olarak bulunurlar. Bakterilerin yaşadığı her ortamda fajlar da mevcuttur. Özellikle en yoğun olarak deniz suyunda bulunurlar.
Bir fajın bir bakteriye bağlanması yüksek derecede spesifiktir ve genellikle sadece bir bakteri türünü hedef almaktadır. Fajlar bakteri üzerindeki reseptörleri tanıyarak bakteriye bağlanırlar. Ardından faj, genomunu bakteri içine enjekte eder ve kendi genlerini eksprese ettirir. Bakteri ribozomları viral mRNA’nın proteine çevirimine (translasyonuna) başlarlar. Bu ürünler ya hücreyi parçalamaya yarayacak ya da yeni fajları oluşturacaklardır. Hücrenin parçalanması (lizis) veya salgılanma yoluyla fajlar salınırlar. Salınan fajlar ortamdaki diğer bakterileri enfekte etmesiyle litik döngü sürer gider.
Faj Terapisi
Kısaca tedavi amaçlı fajın enfeksiyondan sorumlu bakteriye karşı uygulanmasıdır. Keşiflerinin ardından antibakteriyel etmen olarak denenmişler fakat antibiyotikler keşfedilince bunların fajlardan daha kullanışlı oldukları görülmüş ve Batı’da yapılan çalışmalar bırakılmıştır. Ancak Sovyetler Birliği’nde 1940’lardan itibaren kullanımı devam etmiştir.
Sık ve bilinçsiz antibiyotik kullanımı sonrasında antibiyotiklere karşı direnç oldukça artmıştır. Antibiyotik direncinin oluşması faj tedavisinin antibiyotik tedavisine bir alternatif olarak tekrar değerlendirmeye sevk etmiştir. Fajların antibiyotiklere göre birçok avantajı bulunmasına rağmen bazı dezavantajları da mevcuttur.
Fajlar oldukça spesifik konak özelliğine sahip olmaları nedeniyle, hedef olmayan bakterilere ve vücut dokularına karşı minimal etkinlik gösterirler. Antibiyotikler ise yalnızca hedef bakteriyi değil diğer yararlı ve zararlı bakterileri de etkileyebilir.
- Milyonlarca yıldır süregeldiği gibi, bakterilerle beraber evrimleştikleri için sürekli bir direncin oluşma olasılığı yok sayılabilir. Ayrıca, etkili bir faj, özgül bakterisini tamamen bitene kadar enfekte etmeye devam eder.
- Antibiyotiklerin etki spektrumları geniştir. Sıkça olduğu gibi, birden fazla bakterinin beraberce neden oldukları enfeksiyonlarda bu bir avantajdır.
- Fajlar enfeksiyonun olduğu yerde replike olur ve nerede ihtiyaç varsa orada çoğalır. Az sayıda faj uygulanması optimal terapötik etki için yeterli olabilir. Antibiyotiklerin enfeksiyon bölgesinde her zaman konsantre olmaması sebebiyle yüksek dozlarda ve belli süre uygulanması gerekir.
- Fajların hızlı bakterisit etkisi nedeniyle, akut vakalarda çok kısa sürede faj tedavisine cevap alınabilir. Bakteriyostatik antimikrobiyaller ise direnç gelişiminde etkili olabilir.
- Faj tarafından parçalanan bakteriden salınan endotoksinlere bağlı olarak çok az yan etki bildirilmiştir. İmmün sistem elemanlarını uyarabilir.
- İstenen konağa özgü fajın izolasyonu oldukça kolaydır ve düşük maliyetli bir işlemdir. Ancak doğru fajın seçilmesi ve terapide kullanılacak hale getirilmesi için uzmanlara ihtiyaç vardır. Ayrıca kültürü zor olan bakteriler için faj izolasyonu da aynı derecede zordur.
- Biyofilm formlarında oldukça etkilidirler. Fajlar biyofilm içinde ilerleyebilir. Biyofilmler birçok tolerans mekanizmasıyla antibiyotik tedavisine karşı dirençlidir. Biyofilm içinde antibiyotik penetrasyonu zayıftır.
- İnsan vücudunda faj aktivitesi azaltıcı etkenlere maruz kalabilir (mide asidi, safra tuzları, üre toksisitesi, antikorlar ya da fagositoz gibi). Antibiyotikler için aktivite azaltıcı etkenlerden korunmak amacıyla standardizasyonları oldukça iyi yapılmıştır. Fakat konuda tecrübeli uzman hekimler tarafından faj uygulamasının yapılması ve ileri teknolojilerle faj preparasyonlarının kapsül haline getirilmesi söz konusu aktivite azaltıcı etkenlerden kaçınmada etkili yöntemler olarak gösterilmektedir.
- Fajlar biyolojik yapıları gereği insan hücresinde tutunma ya da içerisine girme özelliğinde değildir. Bu sebeple insan hücrelerinin içinde çoğalan patojenler için faj terapisi uygun bir seçenek değildir.
Sonuç olarak son yıllarda antibiyotiklere karşı direnç ciddi bir sıkıntı olarak karşımıza çıkması, uzun süredir yeni bir antibiyotik bulunamaması gibi durumlar bakteriyofajların tekrar gündeme gelmesine olanak sağlamıştır. Birçok ülkede fajlarla yapılan çalışmalarda artış gözlenmektedir. Ağustos 2006'da ABD Gıda ve İlaç İdaresi (Food and Drug Administration) bazı etlerde Listeria monocytogenes bakterisinin öldürülmesi için bakteriyofaj kullanımını onaylamıştır. Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda herhangi bir yan etki bildirilmemiş olsa da terapinin etkinliğini kanıtlayacak, deney tasarımı iyi yapılmış daha fazla klinik çalışmaya ihtiyaç vardır.
KAYNAKÇA
Sulakvelidze A, Alavidze Z, Morris JG-Jr. Bacteriophage therapy. Antimicrob Agents Chemother. 2001; 45(3): 649–59. https://doi.org/10.1128/AAC.45.3.649-659.2001
Gündoğdu, Aycan, and Ayşegül Ulu-Kılıç. “Bakteriyofaj Terapisi: Unutulmuş Bir Şifa Kaynağı.” Klimik Dergisi 31.2 (2018): 78–87. https://www.researchgate.net/profile/Aycan-Guendogdu/publication/328710238_Bacteriophage_Therapy_An_Unforgetten_Source_of_Cure/links/5bf077a8299bf1124fd99a7e/Bacteriophage-Therapy-An-Unforgetten-Source-of-Cure.pdf
Kortright, K. E., Chan, B. K., Koff, J. L., & Turner, P. E. (2019). Phage therapy: a renewed approach to combat antibiotic-resistant bacteria. Cell host & microbe, 25(2), 219–232. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312819300526#!
Baş, B. (2020). BAKTERİYOFAJLAR (BAKTERİ VİRUSLARI): ANTİBİYOTİKLERE ALTERNATİF TEDAVİ . Veteriner Farmakoloji ve Toksikoloji Derneği Bülteni , 11 (1) , 38–43 . DOI: 10.38137/vetfarmatoksbulten.648999 https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1080658
The Third Age of Phage. Mann NH, PLoS Biology Vol. 3/5/2005, e182 doi:10.1371/journal.pbio.0030182
