Lund'daki araştırmacılar, yüzlerce farklı toksini nötralize edebilen ve bakterileri virüs saldırılarına karşı koruyabilen bir antitoksin mekanizması keşfettiler. Mekanizma, adı evrensel tedavi ile eş anlamlı hale gelen Yunan tıp tanrıçasından sonra Panacea olarak adlandırıldı. Araştırmacılar, bakteriyel toksin ve antitoksin mekanizmalarının anlaşılmasının, antibiyotik direnç enfeksiyonlarının tedavisinin gelecekteki başarısı için çok önemli olacağını söylüyor. Çalışma PNAS'ta yayınlandı.
Pek çok bakteri DNA genomunda bir tür açma-kapama düğmesi olan toksin-antitoksin sistemleri olarak adlandırılan sistemlerin, bakterileri bakteriyofajların, yani bakterileri enfekte eden virüslerin saldırısına karşı koruduğu giderek daha fazla keşfediliyor. Toksinlerin aktivasyonu, bakteri popülasyonlarının büyümeyi ve dolayısıyla virüsün yayılmasını sınırlayan bir tür kilitlenmeye girmesine izin verir. Bu nedenle, bu sistemlerin çeşitliliğini, mekanizmalarını ve evrimini anlamak, antibiyotik direnç enfeksiyonlarını tedavi etmek için faj tedavisinin nihai başarısı için kritik öneme sahiptir. Lund Üniversitesi'nden araştırmacı ve grup lideri Gemma Atkinson, toksin-antitoksin çiftlerinin daha önce yeni toksinler veya antitoksinlerle ilişki kurmak üzere evrimleştiği görülmüş olsa da, Panacea'da görülen nötralizasyon yeteneğinin ölçeğinin - aşırı karışıklık olarak adlandırılan - emsalsiz olduğunu açıklıyor.
Doktora öğrencisi ve yardımcı yazar Chayan Kumar Saha, bakteri genomlarında yan yana bulunan gen türlerini analiz etmek için bir bilgisayar programı yaptı. Ekip daha sonra bu aracı, daha önce üzerinde çalıştıkları bazı çok güçlü toksinlerin yanında bulunan yeni antitoksin genlerini tahmin etmek için kullandı. Saha şöyle söyledi: “Belirli bir antitoksin protein katının, düzinelerce farklı türde toksinle toksin-antitoksin benzeri düzenlemelerde bulunabileceğini keşfetmemiz bizi şaşırttı. Bu toksinlerin çoğu bilim için yeni.” Diğer yazarlardan Tatsuaki Kurata, deneysel olarak bu sistemlerin birçoğunun komşu antitoksin genleri tarafından nötralize edilen gerçek toksinler olduğunu doğruladı.
Çalışma, toksin-antitoksin sistemlerinin çeşitliliği hakkında şimdiye kadar bildiklerimizin muhtemelen buzdağının sadece görünen kısmı olduğunu ve şimdiye kadar gözden kaçan bir dizi benzer sistem olabileceğini gösteriyor.