Zatürre enfeksiyonlarını nano-sensörler ayırt edecek

Nano-parçacık sensör ile viral ve bakteriyel zatürreyi ayırt etmek mümkün olacak. Araştırmacılar şimdi, bakteriyel enfeksiyona neden olan mikrop sınıfını da belirleyerek, doktorların bu tür bakterilerle savaşmak için en iyi antibiyotiği seçmelerine yardımcı olabilecek algoritmalar geliştirme peşinde.

Paylaş LinkedIn E-posta
Yayınlanma tarihi: 28 Haziran 2022 Salı
AA + -

HABER: AYŞE BAŞAK

Bakteri ve virüsün birçok farklı türü zatürreye neden olabiliyor. Ancak belirli bir hastanın hastalığına hangi mikrobun neden olduğunu belirlemenin kolay bir yolu yok. Bakteriyel zatürreyi tedavi etmek için yaygın olarak kullanılan antibiyotikler viral zatürre hastalarına yardımcı olmayacağından, bu belirsizlik doktorların etkili tedavi seçmesini zorlaştırıyor. Bunun yanında antibiyotik kullanımının sınırlandırılması, bakterilerin bağışıklık kazanmasını frenlemek için de önemli bir adım.

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, doktorların uygun tedaviyi seçmelerine yardımcı olacaklarını umdukları viral ve bakteriyel zatürre enfeksiyonlarını ayırt edebilen nano-sensörler tasarladı.

TANIMLANAMAYAN PATOJENLER

Profesör Sangeeta Bhatia, “Farklı zatürre türlerine yol açabilecek birçok farklı patojen var. En kapsamlı ve gelişmiş testlerde bile hastaların yaklaşık yarısında hastalığa neden olan spesifik patojen tanımlanamıyor. Viral bir zatürreyi antibiyotiklerle tedavi ederseniz büyük bir sorun olan antibiyotik direncine katkıda bulunuyor olursunuz, üstüne üstlük hasta iyileşmeyecektir” diyor.

Araştırma ekibi sensörlerini tasarlarken, patojenin kendisini tespit etmeye çalışmak yerine enfeksiyona tepkisini ölçmeye odaklanmaya karar verdi. Viral ve bakteriyel enfeksiyonlar, proteinleri parçalayan proteaz adı verilen enzimlerin aktivasyonunu içeren farklı tipte bağışıklık tepkilerini tetikler. Araştırma ekibi bu enzimlerin aktivite modelinin bakteriyel veya viral enfeksiyonun bir imzası olarak hizmet edebileceğini buldu.

20 FARKLI SENSÖR

Araştırma sonuçları sonunda elde edilen veriler ile 20 farklı sensör tasarlandı. Sensörler, belirli proteazlar tarafından bölünebilen peptitlerle kaplanmış nanopartiküllerden oluşturuldu. Her peptit, peptitler enfeksiyonda yukarı regüle edilen proteazlar tarafından bölündüğünde serbest kalan bir haberci molekül ile etiketlendi. Bu muhbirler sonunda idrarla atıldı. İdrar kütle spektrometrisi analizi sonuçları ile akciğerlerde hangi proteazların en aktif olduğu böylece belirlendi.
Araştırmacılar, idrar testlerinin sonuçlarını okuduktan sonra verileri analiz etmek için makina öğrenimini kullandı. Algoritmalar sayesinde zatürre olan ile sağlıklı insanlar arasında ayrım yapabildiler. En önemlisi 20 sensör sayesinde bir enfeksiyonun viral mi yoksa bakteriyel mi olduğunu ayırt edebildiler.

EN DOĞRU ANTİBİYOTİK SEÇİMİ

Araştırmacılar önümüzdeki günlerde yalnızca bakteriyi viral enfeksiyonlardan ayırt etmekle kalmayıp, aynı zamanda bakteriyel enfeksiyona neden olan mikrop sınıfını da belirleyerek doktorların bu tür bakterilerle savaşmak için en iyi antibiyotiği seçmelerine yardımcı olabilecek algoritmalar geliştirmeyi umut ediyorlar.