Yapay Zeka ile Geliştirilen Bakteriyofajlar, Antibiyotik Dirençli Bakterilere Karşı Umut Oluyor

Yapay Zeka ile Geliştirilen Bakteriyofajlar, Antibiyotik Dirençli Bakterilere Karşı Umut Oluyor

ABD'de, antibiyotiklere karşı direnç kazanan bakterilere karşı geliştirilen yeni bir tedavi yöntemi, bilim dünyasında büyük heyecan yaratıyor. Stanford Üniversitesi ve Arc Enstitüsü’nden araştırmacılar, yapay zeka teknolojisini kullanarak, bakterileri enfekte edip yok edebilen "bakteriyofaj" adı verilen virüsler tasarladı.

Yapay zeka modelleri ile sıfırdan tasarlanan bu virüsler, laboratuvar ortamında gerçekleştirilen deneylerde yüzlerce aday arasından 16'sının canlı bakterileri etkili bir şekilde yok etmeyi başardığını gösterdi. Çalışmalarda, bazı tasarımlar doğada mevcut olan benzerleriyle karşılaştırıldığında daha hızlı ve güçlü sonuçlar verdi.

Araştırmacılar, birden fazla virüsün bir araya getirilmesiyle oluşturulan karışımın, özellikle dirençli bakteri türleri üzerinde kısa sürede etkili olduğunu belirtti. Bu yaklaşım sadece bakteriyel enfeksiyonlarla mücadelede değil, gelecekte daha karmaşık biyolojik sistemlerin tasarımı için de yeni kapılar açabilir.

Çalışmada hedef alınan E. coli, insan ve hayvan bağırsaklarında doğal olarak bulunan ve genellikle zararsız olan bir bakteri türüdür. Ancak bazı E. coli türleri insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere yol açabiliyor.

Faj Tedavisi Nedir?

Faj tedavisi, bakterileri hedef alan özel virüslerin kullanılmasıyla gerçekleştiriliyor. Bu virüsler, bakterinin içine girerek çoğalıyor ve bakteriyi içeriden yok ediyor. Tarihsel olarak penisilin keşfiyle geri planda kalan faj tedavisi, antibiyotik direncinin küresel bir sorun haline gelmesiyle yeniden ilgi odağı oldu.

Yeni Savunma Mekanizmaları

Melbourne Üniversitesi ve Kudüs İbrani Üniversitesi araştırmacıları, faj saldırısına uğrayan bakterilerin hayatta kalmak için geliştirdiği yeni yöntemleri keşfetti. Bakteriler, enfeksiyon yayılımını durdurmak için "karantina bölgesi" oluşturarak virüsü bu alanda hapsediyor. Böylece enfekte olmuş kısımdan kurtulabiliyorlar. Mikrobiyolog Prof. Sigal Ben-Yehuda, bu asimetrik bölünmenin faj tedavilerinin başarısı açısından kritik bir buluş olduğunu ifade etti.

Deneysel Uygulamalar ve Örnekler

Faj tedavisinin farklı uygulama şekilleri üzerinde araştırmalar devam ediyor. Tedavi yöntemleri arasında ağızdan hap ya da sıvı formu, dermal kullanım için krem veya sprey, ve damar içi enjeksiyon yer alıyor. Geçtiğimiz yıl, İsrail'de Squeaks isimli bir kedinin, çoklu antibiyotik direnci gösteren enfeksiyonu faj tedavisiyle başarıyla iyileştirildi.

Neden Bu Tedavi Kritik?

Antibiyotiklerin giderek etkisiz hale gelmesi, bu tür tedavi yöntemlerinin önemini artırıyor. 2016’dan bu yana antibiyotik kullanımı %21 artarken, her yıl antimikrobiyal direnç nedeniyle bir milyondan fazla kişinin hayatını kaybettiği belirtiliyor.

Gürcistan ve Polonya gibi ülkelerde uzun süredir uygulanan faj tedavisi, Batı dünyasında hâlâ deneysel olarak değerlendiriliyor. Ancak son bulgular, bu yöntemin gelecekte antibiyotiklerin yerini alabileceğini gösteriyor.