Biyofilm Oluşturan Bakterilere Özgü Geliştirilecek Peptit Antibiyotikler ve Yenilikçi Yüzey Bağlama Stratejileri Kullanılarak Antimikrobiyal Kateterlerin Geliştirilmesi


ÜNÜBOL N. (Yürütücü) , ÖZAL İLDENİZ T. A.

TÜBİTAK Projesi, 2019 - 2021

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mart 2019
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2021

Proje Özeti

amacı, günümüzde kateter enfeksiyonlarında en çok görülen bakterileri hedef alacak antimikrobiyal özellikte kateterler üretmektir. Bu amaçla, bu proje ile geliştirilecek yeni nesil peptit antibiyotiklerin ve ön çalışması bitmiş olan ve araştırma ekibimiz tarafından geliştirilmiş olan, peptit antibiyotiklerinin, kateter yüzeylerini kaplayacak şekilde bağlanması için gerekli stratejilerin uygulanması ve farklı denemeler ile yeni bir bağlama stratejisinin literatüre eklenmesi hedeflenmektedir.

Böyle bir projenin ortaya çıkmasının temel nedeni, son yıllarda hızla artan hastane enfeksiyonlarının azaltılması veya ortadan kaldırılması için yeni yaklaşımlara dayalı acil çözümlere duyulan gereksinimidir. Örnek verecek olursak günümüzde, hastane enfeksiyonlarının %40’ını, idrar yolu enfeksiyonları oluşturmaktadır ve bu enfeksiyonların %80’ine ise kateterler neden olmaktadır. Özellikle, bir haftadan daha uzun süre kullanılması zorunlu hallerde, kateter yüzeyinde mikroorganizmalar, biyofilm oluşturabilmektedir. Biyofilm, antibiyotiklerle tedaviye yanıtı zorlaştırırken bu antibiyotiklere dirençli mikroorganizmaların gelişmesine yardımcı olarak daha büyük sorunları tetikleyebilmektedir. Antibiyotiklere direnç kazanmış mikroorganizmalar, bu aşamadan sonra, sadece, kateteri kullanan hastanın değil, hastane enfeksiyonu olarak tanımlanan ve hastanın tedavi gördüğü hastaneyle başlayıp yeryüzündeki bütün insanlar için yeni bir tehdit kaynağı olmaktadır. Bununla mücadelede, ilk hedef, kaynağın kendisi olan kateterlerdir. Kateterlerin, mikroorganizmaların tutunmasını engelleyecek veya doğrudan mikroorganizmaları öldürecek malzemelerden üretilmesi veya yüzeylerinin antimikrobiyal özellikli moleküllerle kaplanması konusunda ciddi çalışmalar mevcuttur. Ancak, tüm bu uğraşılar, antibiyotik özellikleri bilinen moleküllerin kullanımı ile sınırlı kaldığından, bu antibiyotiklere direnç kazanabilme yetenekleri gelişmiş bakteriler üzerinde, yeterince etkili olamamaktadır. Mikroorganizmaları öldürme becerisi, tümüyle, farklı bir metabolik yolu kullanması nedeniyle daha etkili olan antimikrobiyal peptitler, yeni seçenekler olarak bilim literatüründeki yerini almaktadır. Bu projenin yürütücüsü tarafından, doktora çalışması sırasında, yeni nesil antimikrobiyal peptitler seçilmiştir. Bunların, literatürdeki özdeşleri ile kıyaslandığıda, çok daha yüksek antimikrobiyal etkileri olduğu bulunmuş ve bunlar, yayımlanmıştır. Önerilen projemizdeki ilk hedefimiz kateter enfeksiyonlarına en çok neden olan bakterilere özgü yeni peptit antibiyotikler geliştirmek ve bunların etkinliklerini in vitro çalışmalar, moleküler modellemeler ile belirlerken aynı zamanda moleküler modelleme ile etki mekanizmalarını araştırmaktır. İkinci hedefimiz hem yeni geliştireceğimiz hem de daha önce geliştirdiğimiz peptit antibiyotiklerimizin, kateter yüzeylerine bağlanmaları ve sahip oldukları etkinliğin korunması hatta belki daha iyi antimikrobiyal aktivite gösterebilecekleri yeni startejiler geliştirmeyi hedeflemekteyiz. Böylelikle yeni nesil peptit antibiyotikler ile kaplanmış kateterlerin, kateter kaynaklı hastane enfeksiyonlarını azaltması amaçlanmaktadır.

Bu proje, vücut-içi tıbbi araçlarda uygulanabilecek antimikrobiyal peptit temelli, ekonomik değeri olan yeni teknolojik ürünlerin ülkemizde geliştirilebilmesi için gerekli bilgi ve birikimin arttırılmasını amaçlamaktadır. Bu bağlamda, proje ekibinin hedefleri doğrultusundaki edineceği deneyimler sayesinde bilim, teknoloji ve literatüre yararlı bilgiler sağlayacak ve ileride ülkemizin üretim ve ekonomisine katkı sağlayacaktır. Aynı zamanda, bu alanda yüksek lisans düzeyinde iki öğrenci yetiştirilmesi hedeflenmektedir.

Proje çıktıları makaleler ve bildiriler yoluyla ülkemizin, bilim dünyasına armağanı olacaktır.