Mastitis Enfeksiyonlarına Karşı Fagoterapi Amaçlı Faj Formülasyonunun Geliştirilmesi, Etkinliğin In Vitro Ve In Vivo Uygulamalarla Değerlendirilmesi

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.<o:p></o:p>

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.<o:p></o:p>

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.<o:p></o:p>

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.<o:p></o:p>