Microbiome dergisinde yayınlanan bir araştırma, ARG-PASS adlı bir yöntemi tanımlıyor; bu araç, insan mikrobiyomunda daha önce bilinmeyen antibiyotik direnç genlerini (ADG'ler) proteinlerin korunmuş dizi ve yapı özelliklerine göre bulabiliyor.
Antimikrobiyal direnç (AMD) sorunu, halk sağlığı için başlıca tehditlerden biri olmaya devam ediyor. İnsan mikrobiyomu bu tür genler için geniş bir rezervuar görevi görür, ancak birçoğu, bilinen ADG'lerle düşük homologları nedeniyle geleneksel yöntemlerle tespit edilmesi zordur. Araştırmacılar, proteinlerin kilit yapısal özelliklerinin korunduğu fonksiyonel olarak önemli bölgelere odaklandılar.
ARG-PASS aracı, tek sınıflı destek vektör makinesi yöntemini kullanır ve ADG'ler tarafından kodlanan proteinlerin korunmuş bölgelerindeki birincil ve üçüncül yapıların ikili dağılımları üzerinde eğitilir. Bu yöntem, İnsan Mikrobiyom Projesi'nin altı referans suşuna uygulandı ve deneysel doğrulama için dokuz aday gen seçildi. E. coli'de eksprese edilen bu dokuz genin tamamı fonksiyonel aktiviteyi doğruladı ve APH, dfr, B ve C sınıfı β-laktamazlar ile penisilin bağlayıcı proteinler kategorilerine dahil edildi.
Ayrıca, yöntem doğrudan AlphaFold yapı veritabanına uygulandı. Bu sayede, metallo-β-laktamaz tipine ait olan phnP geni tespit edildi. Bu gen, bilinen β-laktamazlarla düşük homoloji göstermesine rağmen, ampisiline karşı çevreye bağlı bir direnç aktivitesi sergilemektedir.
İncelenen tüm genlerin %80'i CLSI eşik değerleri seviyesinde direnç sağlarken, diğerleri "ön-dirençli" olarak sınıflandırıldı; bu genler aktiviteye sahip olsalar da, minimum inhibitör konsantrasyonları henüz klinik olarak anlamlı seviyelere ulaşmamaktadır.
Araştırmacılar, ön-dirençli genlerin gelecekte tam teşekküllü, klinik olarak anlamlı direnç belirleyicilerine dönüşme olasılığının daha yüksek olduğunu belirtiyor. ARG-PASS, yalnızca dizi homolojisine dayanan yöntemlerden kaçan benzersiz ADG'leri tespit etmeye olanak tanıyor.
Yazarlara göre, bu yaklaşım direnç izleminin doğruluğunu artırır ve daha bilinçli antibiyotik kullanımına katkıda bulunabilir. Yöntem, dizi ve yapı bilgilerini birleştirerek mikrobiyomun daha önce gizli kalmış unsurlarına erişim sağlıyor.
