ABD’deki Pennsylvania Üniversitesi (University of Pennsylvania – Penn) mühendisleri, mantarların genetik yapısını yüksek hassasiyetle düzenleyebilen yeni bir teknoloji geliştirerek kanser tedavisinde kullanılabilecek daha önce bilinmeyen molekülleri ortaya çıkardı. Araştırmacılar, keşfedilen sekiz yeni molekülden üçünün laboratuvar testlerinde umut verici antikanser özellikler gösterdiğini açıkladı.
Tıp tarihinde penisilin ve kolesterol düşürücü statinler gibi çığır açan ilaçların kaynağı olan mantarlar, bugüne kadar genetik açıdan büyük ölçüde keşfedilmemiş canlılar arasında yer alıyordu. Penn Mühendislik Fakültesi’nden Prof. Dr. Xue “Sherry” Gao liderliğindeki ekip ise bu potansiyeli ortaya çıkarmayı amaçlayan yeni bir gen düzenleme sistemi geliştirdi.
Araştırmacıların Nature Biotechnology dergisinde yayımlanan çalışmasına göre geliştirilen fPE7max isimli teknoloji, özellikle ipliksi mantarların (filamentous fungi) DNA’sını yaklaşık yüzde 90 doğrulukla düzenleyebiliyor. Bu sayede normal koşullarda “sessiz” kalan ve ilaç üretme potansiyeli taşıyan gen kümeleri yeniden aktif hale getirilebiliyor.
Doğada gizli kalmış ilaç hazinesi
Prof. Gao, mantarların modern tıbbın gelişimindeki rolüne rağmen yeterince araştırılmadığını belirterek şunları söyledi:
“Penisilinden statinlere kadar modern tıbbın birçok önemli keşfini mantarlara borçluyuz. Buna rağmen mantarlar dünyasının büyük bölümü hâlâ bir kara kutu niteliğinde.”
Araştırmacılara göre bunun en önemli nedenlerinden biri, laboratuvar ortamında yetiştirilen mantarların doğada bakteri ve diğer mikroorganizmalarla mücadele ederken kullandıkları ilaç üretim mekanizmalarını kapatmaları. Bu nedenle potansiyel olarak değerli birçok biyolojik bileşik bugüne kadar keşfedilemedi.
Sekiz yeni molekül keşfedildi
Yeni gen düzenleme yöntemi kullanılarak mantarların sessiz gen kümeleri yeniden çalıştırıldı ve araştırmacılar toplam 18 farklı karmaşık doğal bileşik izole etti.
Bu moleküllerden:
- 8’inin bilim dünyası için tamamen yeni kimyasal yapılar olduğu belirlendi.
- 3’ü laboratuvar ortamında kanser karşıtı umut verici özellikler gösterdi.
- Moleküllerden biri özellikle meme kanseri, karaciğer kanseri ve lösemi hücrelerine karşı seçici toksisite sergiledi.
Çalışmanın ilk yazarı Dr. Chunxiao Sun, bu moleküllerin gelecekte geliştirilecek ilaçlar için önemli bir başlangıç noktası oluşturabileceğini söyledi.
CRISPR’ın ötesine geçen sistem
Araştırmada kullanılan fPE7max sistemi, son yılların en popüler gen düzenleme teknolojisi olan CRISPR-Cas9’dan farklı çalışıyor.
Ekip, mantarların doğal DNA onarım mekanizmasını kısa süreliğine baskılayan özel bir protein kullanarak genetik değişikliklerin çok daha hassas ve kalıcı şekilde gerçekleşmesini sağladı. Böylece klasik yöntemlerde görülebilen istenmeyen mutasyon riski de önemli ölçüde azaltıldı.
Hedef, sistematik ilaç keşfi
Araştırmacılar, çalışmalarını farklı mantar türlerine de uygulamayı planlıyor. Amaç, doğada rastgele yeni mantarlar aramak yerine, mantar genomlarını sistematik biçimde tarayarak yeni ilaç adaylarını ortaya çıkarmak.
Prof. Gao, elde edilen sonuçların yalnızca kanser araştırmaları açısından değil, doğal kaynaklardan yeni ilaç geliştirilmesi bakımından da önemli bir dönüm noktası olabileceğini belirterek, “Hayat kurtaracak yeni nesil tedaviler belki de uzun zamandır doğada bizi bekliyordu.” değerlendirmesinde bulundu.
Kaynaklar: University of Pennsylvania (Penn Today), Nature Biotechnology.
