Çoğu insan için, bu yerlerde hastalığa neden olan bakteri ve virüslerin düşüncesi bile ürperti uyandırır. Ancak bulaşıcı bir hastalık araştırmacısı olan Musila için bu yerler, paradoksal bir şekilde, dünyadaki en ölümcül süper mikrop enfeksiyonlarından bazılarını tedavi etmek için acilen ihtiyaç duyulan silahlarla dolu. Musila ve ekibi, bakteriyofajları veya fajları, genellikle insan konakçıya zarar vermeden bakterileri enfekte eden ve öldüren virüsleri arıyor.
Gelişmekte Olan Bulaşıcı Hastalıklar Departmanında baş araştırmacı bilim adamı olan Musila, “Kavram, düşmanımın düşmanının dostum olduğudur” dedi.
Antibiyotikler, 1940’lardan beri modern tıbbın mihenk taşı olmuştur ve insan ömrünü 23 yıl uzatmaya yardımcı olmuştur . Ancak bugün, hastalığa neden olan birçok bakteri türü, antimikrobiyal direnç veya AMR olarak adlandırılan bir fenomen olan antibiyotiklerden kaçınmanın yollarını geliştirdi . Dünya Sağlık Örgütü, AMR’yi insanlığa yönelik en acil halk sağlığı tehditlerinden biri olarak gösteriyor. Araştırmacılar, ilaca dirençli bakterilerin 2019’da bir milyondan fazla ölüme neden olduğunu ve AMR’yi dünya çapında önde gelen ölüm nedenlerinden biri haline getirdiğini tahmin ediyor.
Acilen yeni antibiyotiklere ihtiyaç var, ancak 1980’lerden beri yeni bir antibiyotik sınıfı keşfedilmedi . Bugün aktif olarak antibiyotik geliştiren az sayıda ilaç şirketi ile faj tedavisi, AMR’ye yönelik birkaç olası çözümden biridir.
Faj terapileri hala gelişmekte olan bir araştırma alanı olmasına rağmen, 1917’de keşfedilmelerinden bu yana eski Sovyetler Birliği’nde ve Sovyet sonrası devletlerde güvenli ve etkili bir şekilde kullanılmaktadır. ABD ve Avrupa’daki klinik deneylerden ve acil kullanım vakalarından ortaya çıkan kanıtlar , fajlar, bilinen tüm antibiyotiklerin tedavi edemediği enfeksiyonların tedavisinde bile güvenli ve etkilidir.
Sekiz yıl önce Musila, AMR’nin ülkede zaten büyük bir sorun olduğunu öğrendi ve Kenya’da hastanede yatan hastalardan alınan bakterilerde AMR’yi inceleyen ülke çapında bir gözetim projesi üzerinde çalışmaya başladı. Tarafsız veri toplamanın zorlukları olsa da, Musila ve meslektaşları, belgelenen enfeksiyonların yaklaşık yüzde 60’ının , en ucuz ve en kolay bulunabilenler de dahil olmak üzere birden fazla antibiyotiğe dirençli olduğunu bulduğunu hatırlattı. Ekibi alarm vermeye başladı. Ancak geçmişi yeni klinik teşhis ve tedaviler geliştirmek olan Musila, sorunu tanımlamaktan daha fazlasını yapmak istedi.
Musila, “Kıyameti ve dünyanın yaklaşmakta olan sonunu ilan ediyormuşuz gibi hissettim” dedi. “Burada öylece oturup işlerin kötü olduğunu belgeleyemeyeceğimizi düşündüm. Çözümlere bakmak istedik.” Devam eden faj araştırmalarını duyduğu bir konferansa katıldı ve laboratuvarına döndüğünde bir protokol yazdı ve 2016’da ilk faj avını başlattı.
Av
Nairobi Şehri Su ve Kanalizasyon Şirketi’nde Musila’nın laboratuvarında teknisyen olan Georges ve stajyer Gachoya mavi laboratuvar önlüklerinin düğmelerini iliklediler, tek kullanımlık eldivenlerini taktılar ve kahverengi, köpüren kanalizasyon içeren derin bir beton göletin kenarına dikkatlice yaklaştılar. Kirli suda, bakteriler katı atıkları parçalamak için çok çalışırlar ve çevrede doğal olarak bulunan fajlar bu bakterileri enfekte etmekle, çoğalmakla ve ardından bir sonraki konakçılarını bulmak için onlardan dışarı fırlamakla meşguldür.
Musila izlerken, Georges sarı plastik bir kabı çamura daldırdı ve ince bir iple geri aldı. Numuneyi dikkatlice plastik bir kaba boşalttı; Gachoya bunu “lağım suyu” olarak etiketledi ve boş bir soğutucuya attı. Ham lağım suyunun tesise aktığı tesisin önünde daha fazla numune topladılar. Sonra Kibera’ya gittiler; Georges, atık suyun çöp katmanlarının üzerinden aktığı ve toplama sürecini tekrarladığı sığ bir dereye girdi.
Laboratuvara geri döndüklerinde, Georges ve Gachoya tüm numuneleri birleştirdiler ve lağım suyu ile atık suyu küçük bir filtreden geçirerek en küçük virüs ve bakterilerden bile daha küçük olan mikroskobik fajlar dışındaki her şeyi elediler . Fajları bakterilerle besleyerek yetiştirdiler ve çoğalttılar – bu durumda ilaca dirençli Klebsiella pneumonia ve Pseudomonas aeruginosa , iki yaygın küresel patojen ve Musila’nın devam eden çalışmalarının odak noktası – ve karışımı bir kenara koydular.
Ertesi gün ikili, petri kaplarında büyüyen bakterilerin üzerine fajları içeren küçük sıvı damlaları yerleştirdi. Bakterileri öldüren fajlar, tabağın yüzeyinde küçük, dairesel bir açıklık bırakır; bu, orada büyüyen bakterilerin öldüğünün bir işaretidir. Ekip daha sonra bu öldürücü fajları izole etmek ve saflaştırmak için çalışır. Ekip, sadece birkaç gün içinde faj genomlarını sıraladıktan sonra kaç tane yeni faj keşfettiklerini öğrenecek ve gelecekteki araştırmalar için yeni virüsleri -80 santigrat derecede donduracak.
Faj keşfi nispeten hızlı ve ucuzdur ve geleneksel farmasötik araştırmaların aksine yalnızca temel laboratuvar ekipmanı ve becerisi gerektirir. Buna karşılık , yeni bir antibiyotiğin tanımlanması 10 ila 15 yıl ve en az bir milyar dolar alıyor .
SEA-PHAGES programını yürüttüğü Pittsburgh Üniversitesi’nde profesör olan Graham Hatfull , “Lisans öğrencileri, lise öğrencileri, esasen bu tür şeyler hakkında bilgi edinme merakına sahip herkes bunu yapabilir” dedi. 40.000 birinci sınıf öğrencisi faj bulacak.
Bunun sağlık, araştırma ve ilaçlara erişimdeki küresel eşitsizlikleri azaltmak için kritik etkileri vardır. Sınırlı da olsa mevcut kanıtlar, AMR yükünün Afrika ve Asya’da en yüksek olduğunu göstermektedir . Yine de, 37’si Sahra altı Afrika’da olmak üzere birçok gelişmekte olan ülkenin yerel bir ilaç endüstrisi yoktur ve ABD ve Avrupa’dan tıbbi malzeme, ilaç ve aşı ithal etmek zorundadır.
Faj araştırması oluşturmaya yardımcı olan ve kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan Phages for Global Health’i yöneten Tobi Nagel, “Pandemi sırasında COVID aşılarının adaletsiz dağılımına ve gelişmekte olan ülkelere ulaşmanın nasıl bu kadar yavaş ve hala yavaş olduğuna sık sık işaret ediyorum” dedi. Gelişmekte olan ülkelerde kapasite
Aynı şey antibiyotikler için de geçerlidir. Gelişmekte olan birçok ülke, bazı dirençli mikroplara karşı etkili olan daha gelişmiş ilaçlar veya kombinasyon antibiyotikler şöyle dursun, temel antibiyotiklere bile tutarlı erişimden yoksundur. Örneğin 2019’da Malavi’deki araştırmacılar, temel, temel ilaçların yalnızca yüzde 48,5’inin kamu sağlık tesislerinde stoklandığını ve bu ilaçların yarısından fazlasının bir kür maliyetinin Malavililerin ortalama günlük ücretini aştığını ve karşılanamaz olduğunu bildirdi . Faj terapileri, AMR’den en çok etkilenen ülkelerde geleneksel farmasötik araştırma ve geliştirmenin maliyet ve teknik engellerinden kaçınılarak geliştirilebilir.
“Gelişmekte olan dünya için erişilebilir bir çözüm. Bence işin güzelliği de bu,” dedi Musila.
Ek olarak, anekdot niteliğindeki kanıtlar, enfekte ettikleri bakterilerle aynı bölgede bulunan fajların dünyanın diğer bölgelerinde bulunan fajlardan daha güçlü olduğunu göstermektedir. Musila ve ekibi, Rusya’daki araştırmacıların fajlarını Kenya’da bulunan bir bakteri grubuna karşı test ettiğinde, Rus virüsleri etkili olmadı. Nairobi’deki Primat Araştırma Enstitüsü’nde faj araştırmacısı olan Ivy Mutai, kendisi ve meslektaşları Gürcistan’dan gelen fajları Kenya bakteri suşlarına karşı test ettiklerinde ve yerel olarak izole edilen fajlardan daha az etkili bulduklarında benzer bir deneyim yaşadı.
Fajlar, hücre yüzeyindeki bir veya en fazla birkaç reseptöre bağlanarak bakterileri enfekte eder. Bu özgünlük, kilit ve anahtar tasarımı olarak tanımlanır. Kanalizasyon veya nehir gibi ortamlarda, bakteriler fajlardan kaçmak için gelişir ve fajlar da bakterileri enfekte etme yeteneğini yeniden kazanmak için uyum sağlar. Zamanla, bu silahlanma yarışı, yalnızca belirli, yerel bakteri türlerini öldürmede oldukça etkili fajlar yaratıyor gibi görünüyor.
