Akademik Veri Yönetim Sistemi
Özbek T.(Yürütücü), Özgen E. K. (Yürütücü), Çadırcı E., Sezerman O. U., Karameşe M., Aksak Karameşe S., et al.
TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2026
Dünya genelinde süt endüstrisinin
mücadele ettiği sığırlarda patojenik S. aureus kaynaklı mastitis, gerek
yarattığı mali kayıplar gerekse halk sağlığını tehdit eden gıda güvenliği
üzerinde oluşturduğu biyolojik tehlikeler nedeniyle, hem ulusal hem de
uluslararası büyükbaş hayvancılıkta ciddi problemler yaratmakta ve bu nedenle
etkin, hızlı ve az maliyetli çözüm stratejilerinin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır.
Bu bağlamda sunulan projede, sığır mastitisine neden olan S. aureus’a karşı
etkili bir antibakteriyel formülasyonun geliştirilmesi planlanmaktadır. Yeni
antibiyotiklerin keşfinde yaşanan zorluklar ile birlikte antibiyotiğe dirençli
patojenik mikroorganizmaların sayısındaki kritik artış; enfeksiyonlarla
mücadele için yeni yöntemlerin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır. Bu
yöntemlerden bakteriyofajlar ve faj kaynaklı ürünler ya da kombine terapi
yaklaşımı, çoklu antibiyotiklere dirençli bakterilerle mücadele için yüksek
potansiyele sahip güçlü bir alternatiftir.
Sunulan proje önerisinde;
yenilikçi bir yaklaşım olarak son yıllarda popülaritesi artan fagoterapi amaçlı
kullanılacak S. aureus’ un neden olduğu sığır mastitisi tedavisinde etkili
faj/faj kokteyli içeren özgün bir terapötik formülasyonun geliştirilmesi
amaçlanmaktadır. Bu amaçla, öncelikle mastitis belirtilerine sahip sığır
sütlerinden S. aureus bakterisine karşı litik aktivite gösteren fajların
kültürleme yöntemiyle eldesi, saflaştırılması ve ultrasantrifüjleme ile
titresinin artırılması sağlanacaktır. Saflaştırılan fajların litik yaşam
döngüsünün karakteristikleri olan konak aralığı, optimum enfeksiyon çokluğu ve
tek adımlı büyüme eğrisi kültürleme yöntemiyle, morfolojisi ise TEM ile belirlenecektir.
Saflaştırılan fajların litik etkinliklerinin tespiti sonrası tek tek ve
kombinasyonlarının (2’li ve 3’lü) antibakteriyal aktivitesi broth mikrodilüsyon
testi ile belirlendikten sonra antimikrobiyal aktiviteye sahip üç formülasyonun
(faj/faj kokteyli) biyouyumlulukları, sıçan meme epitelyal hücre hattı ve sığır
dermal fibroblast hücre hatlarında MTT yöntemiyle değerlendirilecektir. Eş
zamanlı olarak saflaştırılan fajlardan DNA izolasyonu yapılarak tüm genom
sekansları belirlendikten sonra biyoinformatik olarak gen annotasyonlarının
yapılması, genel CDS tahminleri, mutasyonların tanımlanması, mesafe
hesaplanması, filogenetik ağaç oluşturma ve antibiyotik direnç genlerinin
tespit analizleri gerçekleştirilecektir. S. aureus’a karşı en etkili üç formülasyonun
stabilite testleri tamamlandıktan sonra masititis modeli oluşturulmuş
sıçanlarda tedavi amaçlı kullanım potansiyeli kan ve meme doku örneklerinde
mikrobiyolojik, biyokimyasal, histopatolojik ve immunohistokimyasal analizlerle
değerlendirilerek en etkin olan faj formülasyonu belirlenecektir. Son olarak S.
aureus kaynaklı mastitisli sığırlarda etkin faj formülasyonu tedavi amaçlı
fagoterapik yaklaşımla değerlendirilecektir. Projede farklı alanlarda uzmanlık
gerektiren her yöntem, farklı üniversite ve kurumlarda yer alan alanında yetkin
akademisyenler ile disiplinlerarası yaklaşımla yürütülecektir.
Sunulan projede, S. aureus üzerinde litik etkili
faj/fajların, mastitisli hayvan sütlerinden eldesi ve fagoterapi amaçlı
kullanım potansiyelinin in vitro ve in vivo çalışmalarla belirlenmesi ile
literatürde tanımlanmamış özgün tedavi ajanı/ajanlarının eldesi sağlanacak
olup; i) S. aureus ve dirençli suşları üzerinde litik etkiye sahip fajların,
mastitisli hayvanların sütünden elde edilmesiyle literatürde yer almayan yeni
faj tiplerinin izolasyonu potansiyelinin bulunması, ii) S.aureus üzerinde litik
aktivite gösteren fajların, mikroskobik ve genomik olarak karakterizasyonunun
ülkemizde ilk kez yapılacak olması, iii) izole edilecek yeni litik fajların
genomik karakterizasyonu ile tüm genom bilgisinin literatüre kazandırılması,
iv) S. aureus’u lize eden litik 3 fajın, ayrı ayrı veya birlikte kokteyl olarak
fagoterapi amaçlı kullanımının in vitro ve in vivo değerlendirilmesi, v)
Ülkemiz de ulusal bir faj preparatının ilk kez oluşturulacak olması, vı) Ulusal
tarımcılıkta sürü sağlığı yönetiminin mastitisli hayvanları konu alan
araştırmalarında ilk kez hastalıklı sığırlar üzerinde ulusal faj kokteylinin
değerlendirilecek olması, özgün yönleridir.
Sunulan projenin başarıyla tamamlanmasıyla birlikte elde
edilecek S. aureus’a karşı litik etkili yeni fajların fagoterapi hedefli
kullanımının yanı sıra gıda, tarım, biyoişlemede biyokoruyucu ve terapötik
ilaç; biyoteknolojide taşıyıcı sistem ve biyosensörler olarak kullanılabileceği
de öngörüldüğünden yaygın etkisi yüksektir. Disiplinlerarası çalışmalarla
yürütülecek proje ile 3 adet lisansüstü öğrencinin yetiştirilmesi ve proje
çıktılarının SCI indeksli dergilerde yayınlanıp, bildiri olarak da kongrelerde
sunulması amaçlanmaktadır. Proje, etkin faj ürününün hastalıkla mücadele
kullanımını sağlayacak sektör/sanayici/kurum/kuruluşlar ile kullanımına yönelik
yeni projelerin veya işbirliklerinin kurulmasına imkan sunacaktır. Nitekim
ilgili çağrı kapsamında; Gıda İşleme ve Üretim Teknolojileri ile Hayvan
Besleme, Hayvan Yetiştirme ve Yetiştirme Hastalıkları başlıkları altındaki
konularıyla doğrudan ilintili olması mevcut projenin önemini net olarak ortaya
koymaktadır.