Fenilketonüri (Pku) Hastalarının Tüketebileceği Ve Phe Yıkım Aktivitesine Sahip Probiyotik Bakteri Suşları Ile Desteklenmiş Yoğurt Geliştirilmesi

TÜBİTAK - AB COST Projesi , 2024 - 2028

Proje Türü: TÜBİTAK - AB COST Projesi
Başlama Tarihi: Mayıs 2024
Bitiş Tarihi: Şubat 2028

Proje Özeti

PKU, fenilalanin yıkımından sorumlu fenilalanin hidroksilaz (PAH) enziminin fonksiyonel olarak üretilememesinden kaynaklı, katılımsal ve doğuştan bir hastalıktır. Vücutta yıkımı gerçekleşmeyen ve biriken fenilalanin, hastalarda kalıcı nörolojik hasara neden olur. Günümüzde, PKU tedavisinde kullanılan en yaygın yöntem, hastalığın bebeklik çağında erken teşhis edilmesi takiben hastaların doğal protein içermeyen diyetler ile beslenmesinin sağlanmasıdır. Proteinler besin olarak birçok yiyecekte bulunmasından ötürü PKU hastaları uygulaması gereken diyet çok katı ve temel birçok besinden noksandır. Bunun yanısıra doğal protein içerikli besinlerle alınan gerekli mineralleri, vitaminleri vb. alınamayacağından, hastaların bunları içeren takviye gıdaları düzenli şekilde tüketmesi gerekmektedir. Bunlar PKU hastalarının hayat kalitesini ciddi bir biçimde düşmesine neden olmaktadır. Hali hazırda onaylanan iki terapiden pterin terapisi hastaların genetik altyapısından ötürü duyarsız olması ve pegvaliase terapisi ise yan etki profilinden ötürü yaygın bir şekilde hastaların tedavisinde kullanılamamaktadır. ?Synlogic? firması tarafından geliştirilen ve klinik çalışmalarda test edilmeye devam eden tasarlanmış Escherichia coli Strain Nissle 1917 (EcN) suşu ise faz 2 çalışmalarında hastalarda fenilalanin miktarını düşürmesine karşın sağlıklı seviyeye kadar indirememiştir. Geliştirilen EcN suşunda, fenilalanin PheP adı verilen bir transpörtor ile hücre içine alınıp fenilalanin amino liaz (PAL) enzimi ile parçalanmaktadır.

Bu projede, EcN probiyotik bakterisi ?Synlogic? firması tarafından geliştirilen fenilalanin yıkım stratejisinden farklı, daha verimli ve patentlenebilir bir tasarım ile fenilalanin yıkımı gerçekleştirmesi için dizayn edilmesi hedeflenmektedir. Bu amaçla, firmanın (Synlogic) kullandığı PAL enziminden daha yüksek aktiviteye sahip bir PAL enzimi karakterize edilecektir. Daha verimli çalıştığı ispatlanan PAL enzim homologu, laboratuvarımız tarafından geliştirilen sentetik protein salgılama sistemi ile hücre dışına salgılanacaktır. Böylelikle ?Synlogic? firmasının geliştirdiği stratejide gerekli olan ve metabolik yükü fazla olan PheP membran proteinin üretilmesi ve aktif olarak fenilalanin hücre içine alınması gerekliliği ortadan kalkacaktır.

Geliştirilecek EcN suşu, PKU hastalarının tüketimi için uygun olan düşük proteinli yoğurt fermentasyonunda yoğurt karışımına yoğurt mayası ile beraber eklenerek zenginleştirilmiş fonksiyonel bir fermente gıda üretilecektir. Eklenen EcN suşunun, düşük proteinli yoğurt içerisinde fenilalanin yıkım aktivitesini koruduğu fermentasyondan hemen sonra ve bekletilmiş yoğurtlarda ispatlanacaktır. Bu geliştirilen fonksiyonel gıdanın, PKU hastalarının kanlarındakı fenilalanin seviyelerini istenilen seviyede tutmasına yardımcı olacağı ön görülmektedir. Böylelikle PKU hastalarının hayat kalitesini arttırılması hedeflenmektedir.

PKU hastalığının ülkemizdeki ve bölge ülkelerdeki prevelansı göz önüne aldığında ülkemizde PKU hastalığı fonksiyonel gıdalar ve terapiler geliştirilmesi, hem ülkemizde yaşayan PKU hastalarının tedavisinde sağlayacağı kolaylıklar açısından hem de ülke ekonomisine katkısı açısından elde alındığında zaruri bir ihtiyaç olduğu açıktır. Proje çıktıları ile proje bitiminden sonra şirketleşerek geliştirilen suşun, dış yatırımcı yatırımları ve farklı kamu destekleriyle beraber in vivo deneylerin yapılması ve ticarileştirilmesi hedeflenmektedir.