BAKTERİLERLE SAVAŞA HAZIR MISINIZ?

Bakteri denilen bu küçük yaratıklar toprakta, havada, vücudumuzda, hatta hayal edebileceğiniz her yerde bulunurlar. Doğada gerçekleşen birçok önemli olayda da rol oynarlar. Bilim adamları, yıllardır onlardan faydalanmak ve diğer canlılar üzerindeki zararlı etkilerini önlemek için bakterilerin özelliklerini ve davranışlarını analiz etmeye çalışıyorlar. Özellikle de antibiyotik üretmek ve çeşitli hastalıkların oluşumunu engelleyebilmek için. Fakat insanoğlu olarak, bugün bu küçük arkadaşlarla bir takım problemler yaşıyoruz.

Yeni araştırmalar bazı bakteri kültürlerinin, daha önce direnç gösterilmemiş olan antibiyotiklere karşı da direnç kazandığını göstermiştir. Eğer yeni antibiyotik arayışına girmezsek, dirençli bakteriler çok sayıda ölüme neden olacak ve bu minik arkadaşlar yakın gelecekte insanlığın en kötü düşmanlarından biri olacaktır. Fakat yeni antibiyotiklerin araştırılması, yeni bakteri kültürleri üzerinde çalışmayı gerektirir ve bu hiç de kolay bir iş değildir.

Dünyadaki tahmini bakteri sayısıyla karşılaştırıldığında, sınırlı sayıda bakteri izole edilmiş ve şimdiye kadar başarıyla büyütülebilmiştir. Yapılan çalışmalara göre, bakterilerin çoğunun laboratuvar ortamından o kadar da çok hoşlanmadığı bilinmektedir 🙂

Bu bakteri türlerine “kültürlenmez” bakteri denir. Kültürlenemeyen bakteriler orijinal ortamlarından izole edildiğinde ve laboratuvara alındığında, koşullar kendileri için uygun olsa bile büyümez. Burada akla gelen ilk soru işareti, “Neden büyümüyorlar?” olur. Aslında cevap, soru kadar karmaşık değildir. Ya laboratuvarlardaki bakterilerin tam büyüme koşullarını taklit edemiyoruzdur ya da bakteriler kendilerini “evde gibi” hissedemiyorlardır 🙂

Mikrobiyologlar bakterilerin üremesi için uygun koşullar (sıcaklık, pH, karbon kaynağı besin gibi) sağlarlar. Ancak, bu faktörler de onların büyümesi için bir türlü yeterli olmaz. Dolayısıyla bu problemi çözmek için, saygı değer bilim adamları “ortak kültür” olarak adlandırılan bir teknik geliştirdiler. Peki, bu ortak kültür nedir ve günü nasıl kurtarır?
Büyüme ve çoğalma sırasında, bakteriler çevrede başka bazı mikroorganizmalara ihtiyaç duyarlar. Bu tam olarak bakterilerin komşuları ile daha rahat hissetmeleri nedeniyle değil ( belki de öyle 🙂 ), farklı bakteri popülasyonları arasındaki etkileşimlerden pozitif olarak etkilenmesi nedeniyledir. Bu etkileşimler hem orijinal ortamın en gerçekçi taklidini hem de elverişli hücre dışı ortamları da beraberinde oluşturur. Bu teknik sayesinde, kültürlenemeyen bakteriler büyütülüp, çoğaltılabilir hale gelir.

Bakteriyel büyüme ile ilgili tüm bu bilgiler, araştırmacıların bakteriler için bu koşulları sağlamanın daha etkili bir yolunu düşünmelerini sağlar ve Northeastern Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı bu konuda güzel bir çözüm bulurlar. Minik odalar içeren izolasyon çipi (veya i-chip) adı verilen bir çip geliştirirler. Bu odalar, odabaşına yalnızca bir hücreyi tutacak şekilde tasarlanır!

I-chip üzerinden bakterinin büyümesi birkaç adım uygulama sonunda gerçekleşir. Ancak basit bir şekilde özetlersek, i-chip, bakteri, agar ve besinler içeren bir numuneyle doldurulur. Çip daha sonra bakterileri minik odalarına almak için özel bir zarla kaplanır. Bu zar besinleri difüzyon ile içeri alır ve atıkları dışarı doğru atar, ancak bakterileri hala hazne içinde tutar.

Şimdilik i-chip teknolojisinin, hem tedavi edilemeyen bakterilerin büyümesi için, hem de antibiyotik krizini çözmek için ve bakterilerden faydalı bileşenler elde etmek için gerçekten önemli bir araç olduğuna inanılıyor. Fakat bilim daima ilerler ve teknoloji her zaman değişerek gelişir 🙂

Daha fazlası için;
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4032528/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3416243/
http://pubmedcentralcanada.ca/pmcc/articles/PMC2849220/pdf/1754-09.pdf
http://www.popsci.com/ichip-new-way-find-antibiotics-and-other-key-drugs#page-2
http://aem.asm.org/content/73/20/6386.long#F1
https://www.northeastern.edu/magazine/how-the-ichip-works/

Elif Nur AVCI