Şarlotta Şvenner, Helmholtz Alman Tədqiqat Mərkəzləri Assosiasiyası tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləriSələf peptid 8-dən bifenomisin AC-nin tam biosintetik yığılması. Kredit: Angewandte Chemie International Edition (2025). DOI: 10.1002/anie.202516156

Bakteriyalardan əldə edilən təbii məhsullar olan bifenomisinlər əla antimikrob aktivlik göstərir, lakin dərmanların hazırlanması üçün uzun müddətdir ki, əlçatmaz qalmışdır. Əsas maneə bu birləşmələrin mikrob sahibləri tərəfindən necə istehsal olunduğuna dair məhdud anlayış idi.

Helmholtz Əczaçılıq Tədqiqatları İnstitutunun (HIPS) şöbə müdiri Tobias Gulderin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu bifenomisinlərin biosintetik yolunu deşifrə edərək onların əczaçılıq sahəsindəki irəliləyişinin təməlini qoyub. Komanda öz tapıntılarını Angewandte Chemie International Edition jurnalında dərc edib .

Antibiotik müqaviməti və bifenomisin potensialı

Staphylococcus aureus dəri və əməliyyatdan sonrakı yara infeksiyalarından tutmuş pnevmoniya və həyati təhlükə yaradan sepsisə qədər geniş infeksiyalara səbəb ola bilər ki, bu da onu klinik şəraitdə ən problemli patogenlərdən birinə çevirir. Bu bakteriya tez-tez istifadə olunan antibiotiklərə qarşı müqavimət göstərdiyindən, müalicəsi getdikcə çətinləşir.

Təkcə Almaniyada hər il təxminən 132.000 metisillinə davamlı Staphylococcus aureus (MRSA) hadisəsi qeydə alınır. Dərmana davamlı S. aureus infeksiyaları dünyada artmaqda davam etdiyindən, müqaviməti dəf edə bilən yeni antibiotiklərə təcili ehtiyac duyulur. 1960-cı illərdə kəşf edilmiş təbii məhsullar olan bifenomisinlər S. aureus və digər Qram-müsbət patogenlərə qarşı güclü təsir göstərir.İlk müəllif Elizabet Strunk izolyatorda bifenomisinlərin hazırlanması üzərində işləyir. Mənbə: HIPS/Göbner

Heyvan modellərində potensiallarına və yaxşı tolerantlıqlarına baxmayaraq, onlar heç vaxt terapevtik məqsədlər üçün inkişaf etdirilməmişdir – əsasən təbii istehsalçısı olan Streptomyces ştammı onları yalnız dərman inkişafı üçün yetərli olmayan az miqdarda istehsal edir. Bundan əlavə, onların biosintezindən məsul olan genlər naməlum olaraq qalmış və daha uyğun bir ev sahibi orqanizmdə istehsalın qarşısını almışdır.

HIPS tədqiqatçıları Drezden TU-dakı həmkarları ilə birlikdə bifenomisinlərin biosintetik yolunu tam olaraq aydınlaşdırıblar. HIPS, Saarland Universiteti ilə əməkdaşlıqda Helmholtz İnfeksiya Tədqiqatları Mərkəzinin (HZI) bir yeridir.

Tədqiqatın ilk müəllifi və Gulder qrupunun doktorantura tədqiqatçısı Elizabeth Strank bu nailiyyətin əhəmiyyətini vurğulayır: “İlk dəfə olaraq, sadə bir peptidi bioloji cəhətdən aktiv bifenomisin molekuluna çevirən bütün fermentativ addımları aça bildik. Biosintetik yolun bu şəkildə başa düşülməsi indi bu təbii məhsul ailəsinin hədəflənmiş təkmilləşdirilməsi üçün əsas yaradır.”

Fermentlərin kəşfləri və gələcək tətbiqləri

Tədqiqat göstərir ki, bakteriya istehsalçısı əvvəlcə sonrakı modifikasiyalara rəhbərlik edən bölgələri ehtiva edən sadə bir peptidi sintez edir. Daha sonra bir neçə ixtisaslaşmış ferment peptidi müəyyən edilmiş qaydada emal edir. Xüsusilə diqqətəlayiq olanı, iki funksiyanı birində birləşdirən BipEF ferment cütüdür: o, peptidə müəyyən kimyəvi qruplar daxil edir və eyni zamanda onu müəyyən edilmiş vəziyyətdə parçalayır. Bu ferment ailəsində əvvəllər belə ikili funksiya müşahidə olunmayıb.

Biosintetik yol artıq aydınlaşdırıldıqdan sonra tədqiqatçılar iştirak edən genləri sistematik şəkildə modifikasiya etməyə və onları daha uyğun istehsal ştammlarına köçürməyə başlaya bilərlər. Bu, sonrakı tədqiqatlar üçün kifayət qədər miqdarda bifenomisin istehsal etməyə və təkmilləşdirilmiş farmasevtik xüsusiyyətlərə malik yeni variantlar yaratmağa yol açır.

“Onilliklər ərzində bifenomisinlər elmi cəhətdən maraqlı idi, lakin praktik olaraq əlçatmaz idi. Artıq onların necə yığıldığını başa düşdüyümüz üçün onları fəal şəkildə mühəndislik etməyə və tamamilə yeni törəmələr yaratmağa başlaya bilərik. Bu, artıq standart terapiyalara cavab verməyən infeksiyalar üçün innovativ dərman namizədləri hazırlamağımıza imkan verən vacib bir addımdır”, HIPS-in Təbii Məhsul Biotexnologiyası şöbəsinin müdiri və Saarland Universitetinin professoru Gulder deyir.

Bu tapıntılar bifenomisinləri etibarlı terapevtik seçimlərə çevirmək üçün gələcək səylərin təməlini qoyur və antibiotik müqavimətinə qarşı yeni həllər üçün qlobal axtarışa mühüm töhfə verir.

Daha çox məlumat: Elisabeth Strunk və digərləri, Güclü Antibiotiklərin Bifenomisin Ailəsinin Biosintezi, Angewandte Chemie Beynəlxalq Nəşri (2025). DOI: 10.1002/anie.202516156

Jurnal məlumatı: Angewandte Chemie Beynəlxalq Nəşri 

Helmholtz Alman Tədqiqat Mərkəzləri Assosiasiyası tərəfindən təmin edilir