Antibiyotikler İçin Yeni Bir 'Altın Çağ' Başlatabilir Miyiz?

Antibiyotik benzeri tedaviler binlerce yıl öncesine dayanıyor ve eski Mısır, Yunan ve Çin'de küflü ekmek ve tıbbi toprağın yaraların tedavisinde kullanıldığı kaydedilmiştir. Şimdi biliyoruz ki bunlar muhtemelen antibakteriyel bileşikler içeriyordu. Ancak modern bilimsel yolculuk 20. yüzyılın başlarında başladı. Bilim insanları, sentetik kaynaklardan, boyalar gibi, ve doğal kaynaklardan, bakteriler ve mantarlar gibi, antibiyotikleri yavaş yavaş keşfettiler. 1940'larda antibiyotik geliştirme ivme kazandı ve geniş bir yelpazede yeni antibiyotikler keşfedildi, bu da 1940'ların başından 1960'ların ortasına kadar olan dönemi "antibiyotiklerin altın çağı" haline getirdi.

Antibiyotiklerin Keşfi ve Gelişimi

20. yüzyılın başlarında, mikrobiyolog Paul Ehrlich, bakterileri boyayan boyalarla çalışarak insan hücrelerine zarar vermeden mikropları hedef alabilecek potansiyel ilaçlar aradı. 1910'da, yüzlerce bileşiği test ettikten sonra, sifiliz için ilk etkili tedavi ve tıpta kullanılan ilk sentetik antibiyotik olan Salvarsan'ı keşfederek büyük bir bilimsel atılım gerçekleştirdi. Bu, arsenaminin ikinci antibiyotik sınıfıdır. 1928'de, başka bir atılım, Alexander Fleming'in kontamine bir Petri kabında bakterileri öldüren bir kalıp fark etmesiyle meydana geldi. Bu, penisilinin keşfiydi. Ancak, penisilin üretiminin ölçeklendirilmesi yıllar aldı, aşağıdaki kronolojik sıralamada belirtildiği gibi. Penisilinin hikayesi önemlidir çünkü bu dönemde diğer antibiyotiklerin geliştirilmesini de etkiledi. Oxford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, penisilini saflaştırmak için Fleming ile çalışarak, büyük ölçekli üretim için yardım ve fon aradılar. İkinci Dünya Savaşı sırasında Amerika'da ulusal bilim fonlamasından sorumlu olan Amerikan Bilimsel Araştırma ve Geliştirme Ofisi'ne (OSRD) başvurdular. Bu dönemde, enfeksiyonlar hem askerler hem de siviller arasında önde gelen ölüm nedeniydi. OSRD, penisilinin potansiyelini fark etti ve yüksek verim elde edebilecek başka bir mantar türü bulmak için Amerikan Tarım Bakanlığı (USDA) ile birlikte küresel bir arayış başlattı. Sonunda, bu tür bir kavun üzerinde büyürken bulundu ve Amerikan Savaş Üretim Kurulu, fermentasyonun iyileştirilmesi, klinik deneylerin düzenlenmesi ve işbirliği ile veri paylaşımının artırılması için çabaları koordine etti, patent kısıtlamalarını kaldırdı ve gelişmeyi hızlandırdı. 1943 yılına gelindiğinde, askeriye ve bazı siviller için yeterli miktarlarda sağlanırken, 1945'te Amerikan halkına geniş çapta sunulabilecek kadar vardı. Penisilinin ölçeklendirilmesi sırasında laboratuvarların geliştirdiği bilgi, üretim süreçleri ve teknolojiler, diğer antibiyotikler üzerinde çalışmalarını kolaylaştırdı.

Antibiyotiklerin Altın Çağı

1940'ların başından 1960'ların ortasına kadar olan dönem "antibiyotiklerin altın çağı" olarak bilinir ve doğal ve sentetik bileşikler üzerinde yoğun bir araştırma yapılarak birçok yeni antibiyotiğin hızla keşfedildiği bir dönemdir. Antibiyotik sınıflarının neredeyse üçte ikisi bu altın çağda geliştirilmiş ve çoğu bugüne kadar kullanılmaktadır. 1970'lere gelindiğinde, antibiyotik geliştirme önemli ölçüde yavaşlamıştı. 1970'ten bu yana, sadece sekiz yeni sınıf onaylanmıştır. Bunun bir nedeni, ilaç firmalarının odaklarını, antibiyotiklere kıyasla daha uzun vadeli, sürekli gelir sağlayan kronik hastalık tedavilerine kaydırmasıdır, çünkü antibiyotikler genellikle kısa süreli kullanılır ve daha düşük fiyatlarla satılır. Artan antibiyotik direnci, genellikle daha ağır ilaç direnci olan enfeksiyonlarla sınırlı talep nedeniyle yeni antibiyotik talebini de azalttı—nispeten küçük bir pazar. Ayrıca, yeni antibiyotik keşfi çabaları, çoğunlukla başkaları tarafından zaten tanımlanan aynı bileşikleri yeniden keşfetmeye yol açtı. Bu zorluklar, yüksek geliştirme maliyetleri ve düşük kârlılık ile birleştiğinde, büyük ilaç şirketlerini piyasadan uzaklaştırarak, küçük şirketleri sınırlı kaynaklarla mücadele etmeye bıraktı.

Antibiyotik Keşfini Nasıl Canlandırabiliriz?

Son birkaç on yılda, antibiyotik keşfini canlandırmak için bilimsel ve ekonomik çabalar yapılmıştır. Bunlar arasında sentetik biyoloji ve "genom madenciliği"—standart laboratuvar koşulları altında ifade edilmeyen mikrop antibiyotik genlerini tespit eden bir teknik bulunuyor. Bu çabalarla bazı potansiyel yeni antibiyotikler bulunmuş, ancak şu anda klinik test aşamalarındalar. Araştırmalar, dünya bakteri türlerinin yalnızca küçük bir kısmını belirlediğimizi öne sürüyor. Bu nedenle, başka bir yaklaşım, toprak gibi doğal ortamlarında bakterileri kültürlenmek veya okyanuslar ve çöller gibi aşırı ekosistemlerde henüz keşfedilmemiş bakterileri keşfederek bu ortamlarda üretebilecekleri antibiyotik bileşikleri ortaya çıkarmaktır. Son olarak, ilaç keşfi, direnç gelişimini önlemek için farklı antibiyotikleri birleştirmeye odaklanabilir: Bu, bir antibiyotiğe direnç geliştiğinde bakterilerin başka bir antibiyotiğin etkilerine daha duyarlı hale gelmesiyle mümkün olur. Ancak, temel sorun, yeniliği ve üretimi teşvik etmek için ekonomik teşviklerin eksikliğidir. Antibiyotikler benzersizdir: kullanımları genellikle sadece günler veya haftalar sürer ve yeni antibiyotikler, direncin gelişimini yavaşlatmak için genellikle çok az kullanılır. Bu, antibiyotik yeniliklerinin diğer birçok hastalığın tedavisi için üretilen ilaçlarla karşılaştırıldığında çok daha az gelir ürettiği anlamına gelir. Bunu aşmak için, hükümetler ve organizasyonlar yeni fonlama modelleri kullanıyor. Örneğin, "ileri piyasa taahhütleri", onay kriterlerini karşıladıkları takdirde ödeme garantisi sağlayarak firmaları piyasaya yeni antibiyotikler getirme konusunda ödüllendirebilir. Bir diğer fikir, İngiltere'de denenen "abonelik modelleri", sağlık kuruluşları veya ülkelerin antibiyotiklere erişim için yıllık bir ücret ödediği ve miktara bağlı ödeme yapılmasının önlendiği bir modeldir. Bu, tıbbi yeniliği ödüllendirebilir ve üreticilere tazminat sağlayabilirken, kullanımın düşük tutulmasına yardımcı olabilir.