Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

İnsan Hücreleriyle "Konuşan" Bağırsak Bakterileri Yeni Tedavilere İmkân Tanıyabilir!

---

Bilim insanları, bazı bozuklukları tedavi etme potansiyeline sahip moleküller üretmek üzere, genetik mühendisliği bağırsak bakterileri için bir yöntem geliştirdiler. Credit: The Rockefeller University

Vücudumuzda yaşayan trilyonlarca bakteri ile simbiyotik bir ilişkimiz var-bize yardım ediyorlar- bizde onlara yardım ediyoruz. Hatta aynı dili konuştukları ortaya çıktı. Ve yeni araştırma Rockefeller Üniversitesi'nden ve Icahn Tıp Fakültesi'nden. Sinai, yeni keşfedilen bu ortak noktaların, bağırsak bakteri florası mühendisliği ile hastalıklar üzerinde tedavi edici yararlı etkileri olabilecek bir kapı açabileceğini önermektedir.

Araştırmanın yapıldığı Rockefeller University's Laboratory of Genetically Encoded Small Molecules’de direktör olan Sean Brady: “Buna taklit diyoruz ", diyor. Buluş Nature dergisinde bu hafta yayınlanan bir makalede açıklandı.

Brady ve eş araştırmacı Louis Cohen, bir keşifte, bağırsak bakterileri ve insan hücrelerinin birçok yönden farklı olmasına rağmen, ligand adı verilen moleküller temele dayanan aynı kimyasal dili konuştuğunu keşfetti. Bundan yola çıkarak, insan metabolizmasını değiştirerek bazı bozuklukları tedavi etme potansiyeline sahip moleküller üretmek için genetik mühendisliği bakteriler için bir yöntem geliştirdiler. Sistemlerinin fareler üzerinde ki bir testinde, genetik olarak değiştirilmiş bağırsak bakterilerinin uygulaması, kan şekeri seviyelerinin azaltılmasına ve hayvanlardaki diğer metabolik değişikliklerin oluşmasına neden oldu.

Moleküler Taklit Etme

Yöntem, spesifik biyolojik etkiler üretmek üzere insan hücrelerinin membranlarındaki alıcılara bağlanan ligandların kilit ve anahtar ilişkisini içerir. Bu durumda, bakteri türevi moleküller, G-protein-bağlı reseptörler için GPCR olarak bilinen bir reseptör sınıfına bağlanan insan ligandlarını taklit ediyorlar.

Brady, GPCR'lerin çoğunun metabolik hastalıklarla ilişkili olduğunu ve ilaç tedavisinin en yaygın hedefleri olduğunu belirtiyor. Ve bağırsak bakterilerinin de bulunduğu gastrointestinal sistemde rahatlıkla bulunurlar. Brandy:“Bakterilerle konuşacaksan” “Onlarla orada konuşacaksın.”,diyor. (Bağırsak bakterileri, mikrobik alanın, insan vücudunda ve üzerinde bulunan mikropların daha büyük topluluğunun bir parçasıdır.) Cohen ve Brady çalışmalarında, glukoz ve iştahın düzenlenmesinde yer aldığı bilinen belirli bir insan reseptörü olan GPR 119 ile bağlanan spesifik ligandlar, N-asil amidler üretmek üzere bağırsak bakterileri geliştirdiler ve daha önce diyabet ve obezite tedavisinde terapötik(tedaviyle ilgili) hedeflerdi. Yarattıkları bakteri ligandlarının, insan ligandları ile yapısal olarak hemen hemen aynı olduğunun ortaya çıktığını belirtiyor; Mt.'nin İcahn Tıp Fakültesi'ndeki gastroenteroloji profesörü Cohen. Sinai.  

Sistemi Manipüle Etme

Brady'nin laboratuvarında beş yıl Rochefeld'in Klinik Araştırmacılar Programı'nın bir parçası olarak geçiren Cohen; Bakterilerle çalışmanın avantajları arasında, genlerinin insan genlerine göre daha kolay manipüle edilmesidir ve bu zaten çoktandır bilinmektedir, diyor. "İçimizdeki tüm bakterilerin genleri bir noktada dizilenmiştir" diye ekliyor.

Geçmişteki projelerde, Brady'nin laboratuarı araştırmacıları, doğal olarak bulunan terapötik ajanlar aramak için topraktaki mikropları çıkardılar. Bu aşamada, Cohen genetik mühendisliğini yapabileceği DNA ile bağırsak bakterileri aramaya insan dışkı örnekleri ile başladı. Onları bulduğunda, kolayca büyümeleri için klonlamış ve E. coli bakterileri içine paketlemiştir.Bu aşamadan sonra genetik mühendislik ile E. coli suşlarından hangi moleküller üretildiğini görebiliyordu.

İnsan dışı mikroorganizmaların ürünü olmasına rağmen, Brady laboratuarda oluşturdukları bakteri ligandlarını yabancı gibi düşünmenin bir hata olduğunu söylüyor. "Son 20 yılda bu alandaki en büyük düşünce değişimin, bu bakterilerle olan ilişkimizin düşmanca olmadığıdır" diyor. “Onlar fizyolojimizin bir parçasıdırlar. Yaptığımız şey, yerli sisteme girmek ve onu avantajımıza çevirmektir. “

Brady: “Bu ilk adımdaki büyük ölçekli umudumuz, mikroplardan türetilen moleküller ile neler yapabilir.” diyor. Onun planı, sistematik olarak genişletmek ve bakterilerin bizimle etkileşime girmek için kullandığı kimyayı tanımlamak. Bizim iştahımız umut dolu ortaya çıkıyor.

Çeviren: Barış Uçar Bilime Yön Veren Cevaplar

Kaynaklar:

https://m.phys.org/news/2017-08-gut-bacteria-human-cells-treatments.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter 02.11.2017

More information: Louis J. Cohen et al, Commensal bacteria make GPCR ligands that mimic human signalling molecules, Nature (2017). DOI: 10.1038/nature23874

Provided by: Rockefeller University

---