Doktorlar yakında hastalarına antibiyotik yerine biyoteknolojik metotlarla üzerinde değişiklik yapılmış süper virüsleri vermeye başlayabilirler!
1940’lı yıllarda penisilin ve diğer antibiyotiklerin keşfi ile bakteriyel enfeksiyonlara karşı bir zafer kazanılmıştı. Ancak zamanla bakteriler bu kimyasallara karşı bağışıklık kazanmaya başladılar. Bugün biliyoruz ki, özellikle yetersiz veya gereğinden fazla dozda kullanılmaları halinde, antibiyotikler bakterilerin bağışıklık kazanmasına yardımcı olmaktadırlar. Bu yüzden, İngiltere gibi bazı ülkelerde hastalara çok mecbur olunmadıkça antibiyotik verilmemekte ve bu sınıfa giren ilaçlar eczanelerde reçetesiz satılmamaktadır.
Bakterilerin bağışıklık kazanması nedeniyle bilim adamları yeni antibiyotiklerin ve aynı işlevi görecek yeni metodların arayışına girdiler. Ancak, gelişen biyoteknolojik imkânlara rağmen, uzun süredir yeni antibiyotikler bulunamadı. Bu da eski bir metodun yeniden gündeme gelmesine neden oldu. Bakteriyofaj (ya da kısaca faj) denen, virüslerin bakterileri yok etmekte kullanılması metodu!
Aslında bu metod 1920’li yıllardan beri biliniyor. Hatta eski Sovyetler Birliği’nde ve Doğu Avrupa ülkelerinde yaygın olarak kullanılmaktaydı. 1923 tarihinde Gürcistan’ın Tiflis şehrinde kurulan Bakteriyofaj, Virüs ve Mikrobiyoloji Enstitüsü’nde bu konuda araştırmalar yapılıyor ve bakteriyofajlar aynı zamanda endüstriyel olarak üretilip ülke çapında yaygın olarak kullanılıyordu. Batıda ise 1940’lı yıllarda antibiyotiklerin keşfi ile bu sahada çalışmaların yapılması durmuştu. Ancak antibiyotiklerin aktivitelerindeki düşüş bu konuyu tekrar Batı dünyasına taşıdı.
Bakteriyofajların bilinen antibiyotiklere göre şu avantajları vardır:
• Antibiyotiklerin aksine, bakteri olduğu müddetçe kendilerini çoğaltırlar. Bakteriler bittiğinde ise otomatik olarak azalır, vücuttan atılırlar.
• Bakteriler tabiî ki virüslere karşı da direnç göstermeye çalışacaklardır. Ancak virüsler de onlara karşı kendilerini korumaya çalışacaklarından, bu direnç sınırlı olacaktır.
• Kimyasal antibiyotikler pek çok tür bakteriyi hedef aldıklarından bağırsak florasına (bağırsakta yaşayan yararlı bakterilere) da zarar vermekte ve buna bağlı başka enfeksiyonlara da sebep olabilmektedirler. Bakteriyofajlar ise sadece bir veya birkaç bakteriyi hedef almaktadırlar. Bu da hastalığa sebep olan bakterinin iyi tesbit edilip ona göre virüs seçimini gerektirmektedir.
• Bakteriyofajla ilgili şimdiye kadar yapılan çalışmalarda çok az yan etkiye rastlanmıştır.
Bunların yanısıra, bakteriyofajın bazı dezavantajları ve kullanım zorlukları da vardır:
• Önceden de bahsedildiği gibi bir bakteriyofajın kullanılabildiği bakteri sayısı sınırlı olduğundan, hem hastalığı yapan bakterinin iyi tespiti, hem de her bakteriye göre ayrı bakteriyofaj seçimi gerekmektedir.
• Memeli canlılarda vücut virüsü dolaşım sisteminden atma eğilimindedir.
• Bakteriyofaj üretilirken saflaştırmaya dikkat edilmeli, toksik maddeler taşımamalıdır.
Ancak bu dezavantajları da ortadan kaldırmak için çalışmalar hızlandırılmış bulunuyor. Biyoteknolojik metodlar kullanılarak yeni süper virüsler üretilmeye çalışılıyor. Meselâ bazen virüsler bakteriyi öldürmeden sadece kendilerini çoğaltıyorlar. Bunu engellemek ve virüsün ulaştığı bakterinin yok olmasını garantilemek için virüslere bakteriyi öldürecek olan bir proteinin genetik kodu yerleştiriliyor ve virüs kendi genetik materyali yanısıra bu kodu da bakteriye enjekte ediyor. Bakteri böylece kendisini zehirleyecek olan proteini sentezlemek zorunda kalıyor ve kendini öldürüyor.
Başka bir çalışmada ise virüslerin genetik kodu bakterilerin savunma sisteminden korunacak şekilde değiştirilmeye çalışılıyor. Bakterilerde bulunan ve belirli bazı DNA bölgelerini tanıyarak onları kesen, parçalayan enzimlere ‘restriksiyon enzimleri’ adı verilir. Bir bakteriye bakteriyofaj girdiğinde bu enzimler hemen yabancı DNA’yı bu enzimler ile parçalamaya, etkisiz hâle getirmeye çalışırlar. Bunu engellemek ve fajı korumak için, fajın genetik kodundan bu enzimlerin tanıdığı bölgeler mümkün olduğu kadar çıkartılmaya çalışılmaktadır. Ancak bu işlem yapılırken fajın işlevselliği de zarar görmemelidir. Hangi DNA parçalarının çıkartılıp, hangilerinin korunacağını belirlemek için bilgisayar programlarından yararlanılmaktadır.
İnsanoğlu bu yüzyıla kadar evcilleştirdiği hayvanlardan yararlanıyordu. Farkında olmayarak ise peynir ve yoğurt yapımında ve ekmek mayasında mikroorganizmaları kullanıyordu. Şimdi ise biyoteknolojik imkânlarla sadece bakteri veya hücreler değil, virüsler de emrimizin altına girmeye başlıyorlar. Kâinatta küçüğünden büyüğüne her şey insana hizmet ettiriliyor, her şeyin bir vazifesi var. İnsanoğluna ise bu nimetlerin farkına varmak ve kâinat Sahibine teşekkür etmek düşüyor.
•••
BAKTERİYOFAJ: VİRÜSLER İNSANLIĞIN HİZMETİNDE
Bakterileri enfekte eden virüslere bakteriyofaj adı verilir. Genel yapı olarak DNA veya RNA’dan oluşan genetik materyal, onun çevresini kaplayan protein zar ve bakterilere tutunup genetik materyalini enjekte etmesine yardımcı olan proteinden yapılmış kuyruk bölümünden meydana gelmiştir. Bir bakteriyofaj sadece bir veya birkaç bakteri türünü enfekte edebilmektedir. Meselâ ‘Coliphage’, DNA içeren bir virüstür ve sadece Escherichia coli bakterisini enfekte edebilir.
Virüslerde genetik materyal virüs içinde çok sıkıca paketlenmiştir. Yine bakteriyofajların biri olan Bakteriyofaj l’nın 55 nm (55xl09 m) çapındaki faj başında, 16500 nm (16500x19 m) uzunluğunda çift sarmal DNA molekülü paketlenmiştir. Biyokimyacılar şimdiye kadar bu kadar küçük bir yere bu kadar uzun DNA’nın nasıl sığdırıldığına dair değişik teoriler öne sürseler de, henüz bu işin sırrı çözülememiştir.
Virüsün içinde DNA veya RNA’dan başka virüs içi faaliyet gösteren hiç bir yapı veya organel yoktur. Değişik ortamlarda cansız gibi kristal bir yapıda dolaşırlar. Virüsler, bu özellikleri nedeniyle, Allah’ın canlı olup olmadıkları bazılarınca tartışılan garip mahluklarından biridirler.
Bakteriyofajların cansız gibi etrafta gezmeleri hedeflerinde olan bakteriye varıncaya kadar sürer. Hedeflerindeki bakteriye ulaştıkları anda kuyruk kısımları ile bakteriye tutunur ve kendi DNA’larını bakteriye enjekte ederler. Faj DNA’sı bakteri içinde kontrolü ele alır ve bakterinin organellerini ve maddelerini kullanarak yeni fajlar üretir. Bakteri âdeta virüs fabrikasına dönüşür. Daha sonra bu virüsler bakteriyi patlatarak etrafa yeni bakteriler bulmak için dağılırlar. Yaklaşık otuz dakika içerisinde fajın enfekte ettiği bakteride iki yüz faj üretilir. Bu fajlardan her biri başka bakterileri enfekte ederek otuz dakika içinde iki yüzer faj daha üretirler. Böylece hemen ikinci nesil sonunda 40.000 faj elde edilmiş olur. Bu sayı üçüncü nesilde 8 milyon ve dördüncü nesilde ise 1.6 trilyona ulaşır. Bu muhteşem çoğalma hızları ve sayıları ile, virüsler dünyamızın her tarafını kuşatmış durumdadırlar.