Pentagon’un özel Ar-Ge kurumu DARPA, bağırsaklarımızı yeniden programlayacak. Üretilecek sentetik bakteri, sindirim sistemini tüm yemeklere dayanıklı hale getirecek.
DARPA, silah teknolojilerinin yanı sıra tıbbi araştırmalara da önem verdiğini en son projesiyle ortaya koydu. Askeri personel için geliştirilmesi istenen sentetik bakteri, sindirim sistemini akla gelebilecek her türlü yemeğe karşı dirençli kılacak. Bu sayede yurt dışı görevlerdeki personel yedikleri yemeklerden olumsuz etkilenmeyecek.
Sentetik bakterinin geliştirilmesi için Wyss Enstitüsü’ne tam 4,7 milyon dolarlık bütçe sağlandı. Harvard Üniversitesi başta olmak üzere ABD’deki birçok üniversitenin araştırma birimini içeren enstitü, bağırsaklardaki zararlı mikroplara saldırmak için programlanacak bakteriyi geliştirmekle yükümlü olacak. Bakteri, geliştirilecek bir hapla insan vücuduna aktarılacak.
Cnet’te yer alan bilgilere göre, mühendislik ürünü bakteri insan vücuduna adım atmasının ardından hastalık tespit ederse renk değiştirecek ve dışkı ile vücuttan atılacak. Bu sayede, hastalığın teşhisi tuvalette yapılacak. Ayrıca, bağırsaklarda zararlı mikropları salacağı ‘zehirle’ etkisiz hale getirecek, sindirim sistemine ise bir zarar vermeyecek.
Çip ile test edilecek
DARPA, sentetik bakterinin sadece insan vücuduna değil, vücuttan atıldıktan sonra doğaya da zarar vermeyecek özellikte olmasını istiyor. Buradan yola çıkarak, sadece bağırsaklarda bulunan kimyasallar etkisinde aktif olacak bakteri, doğal ortamda etkisiz hale gelecek.
Memeli hayvanların kalınbağırsağındaki vazgeçilmezlerden olan Escherichia coli (E.coli), sentetik bakterinin denemelerinde kullanılacak. Araştırmacılar, bağırsak hücrelerini bir silikon çip üzerinde çoğaltarak vücut dışında yapay organ taklidi oluşturacak. E.coli ve bağırsaklarda bulunan diğer bakteriler yapay organ üzerine enjekte edilecek. Ardından sentetik bakteri organa aktarılacak ve etkileşimleri gözden geçirilecek.
İnsan vücudu dışında yapılacak ilk simülasyonlar, bağırsaklardaki rahatsızlıklarla nasıl mücadele edileceğine dair bilgiler sunacak; ayrıca sindirim sisteminin bağışıklık sistemini farklı bir açıdan değerlendirme imkanı verecek.
Nasıl çalışacak?
Bağırsaklarımızda sindirim sistemine entegre E.coli, bifidobacteria ve Ruminococcus gibi birçok bakteri bulunuyor. Bağırsaklarda bakterileri etkileyen bir uyarı oluştuğunda, bu bakteri yüzeyindeki Histidine Kinase adlı enzim tarafından algılanıyor. Bakteri yüzeyindeki sinyal, buradan hücreye aktarılıyor ve ortaya çıkan düzenleyici molekül bakteri DNA’sına bağlanıyor. Sonuç olarak, bakteri kendisini etkileyen dış etkene cevap veriyor.
Bilim insanları, bakterilerin tepki mekanizmasını kontrol etmeyi başararak, E.coli bakterisini programlamayı başardı. Sindirim sistemini denetlemesi ve hastalık tespiti yapması için özelleştirilecek olan E.coli, ardından yukarıda bahsettiğimiz hap olarak yutulacak ve bağırsaklarda devriyeye başlayacak. Tabii diğer bakteriler de E.coli gibi özelleştirilebilir.
Mikrobiyoma yakından bakma fırsatı
Wyss Enstitüsü tarafından geliştirilecek deneyler, askeri tabanlı olsa da tıp dünyasına yeni tedavi imkanları da sunabilir. Yüksek bütçesiyle dikkat çeken araştırma bağırsaklardaki mikrobiyomları anlamak için de önemli bir çalışma olacak.
Mikrobiyomlar, insan bağırsağında simbiyotik bir ilişkiyle barınan mikroorganizmaları temsil ediyor. Konaklama karşılığında sindirime yardımcı olan ve vücut tarafından üretilmeyen besinleri üreten mikroorganizmalar, aynı zamanda sentetik bakterinin ana görevi gibi zararlı mikropları yok ediyor. Sentetik bakteriyle uyum göstermeleri halinde, insan sindirim sistemi her zamankinden çok daha güçlü olabilir.
Çiğ köfte severleri heyecanlandıracak araştırma, başarılı olması halinde sadece sindirim sistemi için değil, tıbbın birçok alanında yeni tedavi yöntemleri geliştirilmesine yardımcı olabilir. Wyss Enstitüsü’nden Donald Ingber, ‘birçok kurumun katkı sağlayacağı araştırma sayesinde mikrobiyomlarla bağlantılı birçok rahatsızlığı ortadan kaldırabileceklerini’ belirtti.
Umalım öyle olsun.
