کشف یک آنتی‌بیوتیک جدید در روده یک کرم

محققان دانشگاه "نورث ایسترن" یک آنتی بیوتیک امیدوار کننده جدید را در میکروبیوم روده یک کرم کشف کرده‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، در حال حاضر ما به شدت نیاز به سلاح‌های جدید در مبارزه با باکتری‌های عفونی داریم، به ویژه آن‌هایی که نابودی‌شان سخت است و معروف به باکتری‌های "گرَم منفی" هستند.

اکنون محققان دانشگاه نورث ایسترن (Northeastern) یک اسلحه جدید برای این مبارزه را در روده یک کرم کشف کرده‌اند. این آنتی بیوتیک در میکروبیوم روده یک کرم کوچک، خاکی و انگلی مخفی شده است.

آزمایشات این آنتی بیوتیک روی موش‌ها تاکنون امیدوار کننده بوده است.

چندین دهه است که ما در مبارزه با باکتری‌ها دست بالا را داشته‌ایم و بسیاری از عفونت‌ها را به راحتی با آنتی بیوتیک‌ها نابود و پاکسازی کرده‌ایم. اما استفاده گسترده از آنتی بیوتیک‌ها باعث شده است که یک مسابقه تسلیحاتی بین ما و باکتری‌ها انجام شود و باکتری‌ها در مقابل آنتی بیوتیک‌ها مقاومت نشان دهند.

اکنون باکتری‌ها در برابر بهترین دارو‌های ما مقاومت می‌کنند و ما به طور مستمر دارو‌های جدید ایجاد می‌کنیم و از این دارو‌ها استفاده می‌کنیم تا زمانی که باکتری‌ها نسبت به آن‌ها نیز مقاوم می‌شوند و این چرخه ادامه دارد.

اما این چرخه شروع به فروپاشی کرده است و این به نفع ما نیست. تولید دارو‌های جدید فرآیندی وقت‌گیر و پرهزینه است و باکتری‌ها در مقاوم شدن سریع‌تر از تولید داروی جدید توسط ما عمل می‌کنند.

در حال حاضر ابرباکتری‌هایی (superbugs) وجود دارند که در برابر تمام دارو‌های شناخته شده مقاوم هستند. اوضاع وقتی بدتر می‌شود که یک گزارش اخیر هشدار داد که این ابرباکتری‌ها می‌توانند تا سال ۲۰۵۰ سالانه ۱۰ میلیون نفر را بکشند و ما را به عصر تاریک پزشکی بازگردانند.

"کیم لوئیس" مدیر مرکز کشف ضد میکروبی نورث ایسترن و محقق اصلی این مطالعه جدید می‌گوید: ما نیازمند کشف آنتی بیوتیک‌ها و ترکیبات جدیدی هستیم که تاکنون باکتری‌ها در مقابل آن‌ها هیچ مقاومتی نشان نداده باشند.

خوشبختانه انسان‌ها تنها موجوداتی نیستند که به دنبال کشتن باکتری‌ها هستند. باکتری‌ها در موجودات دیگر نیز به دنبال غذا می‌گردند و موجودات دیگر نیز در حال مبارزه با آن‌ها هستند؛ بنابراین به جای ساخت یک داروی جدید، یک راه امیدوارکننده این است که این سلاح‌های میکروسکوپی را در موجودات دیگر بیابیم و آن‌ها را برای مصارف خودمان سازگار کنیم.

اکنون محققان همین کار را انجام داده‌اند. این آنتی بیوتیک جدید که "داروباکتین" (darobactin) نام گرفته است، در میکروبیوم روده کرم‌های "نماتد" کشف شده است.

این کرم‌های کوچک، انگل‌هایی هستند که در داخل سیستم گوارشی کرم‌های پیله ساز و سایر حشرات زندگی می‌کنند و هنگامی که در آنجا هستند، یک باکتری به نام "Photorhabdus" را رها می‌کنند که باعث کشتن کرم پیله‌ساز می‌شود و بدین ترتیب هم باکتری‌ها و هم انگل‌ها با لاشه کرم پیله ساز جشن می‌گیرند.

اما این باکتری به منظور جلوگیری از فرصت طلبی و دزدیدن این غذا توسط سایر میکروب‌ها، یک ترکیب آنتی بیوتیکی تولید می‌کند که پایه و اساس "داروباکتین" است.

نکته مهم این است که این ترکیب جدید می‌تواند باکتری‌های "گرم منفی" را از بین ببرد که یک کلاس جان سخت از باکتری‌ها هستند که دارای غشای دوم در دیواره‌های سلولی خود هستند.

محققان دریافتند که "داروباکتین" به پروتئینی به نام "BamA" متصل می‌شود و مکانیسم مورد استفاده این باکتری‌ها را برای ساخت دیواره سلولی خود مختل می‌کند و موجب نابودی آن‌ها می‌شود.

محققان این آنتی بیوتیک را در برابر باکتری‌های گرم منفی هم در آزمایشگاه و هم روی موش‌های آزمایشگاهی آزمایش کردند و دریافتند که این ماده مؤثر واقع می‌شود.

در حالی که همیشه این احتمال وجود دارد که باکتری‌ها در نهایت در برابر دارو‌های جدید مقاومت ایجاد کنند، این تیم متوجه پیچیدگی جالبی شد. باکتری‌هایی که در برابر "داروباکتین" مقاومت می‌کردند، توانایی آلوده و عفونی کردن موش‌ها را از دست می‌دادند. به نظر می‌رسد پروتئین BamA برای تغییر باکتری‌ها بسیار مهم است و امیدواریم که این بدان معنی باشد که این دارو برای مدت طولانی‌تری غیر قابل مقاومت باقی بماند.

این گروه قبلاً یک نامزد دیگر برای توسعه یک آنتی بیوتیک جدید در باکتری‌های خاک پیدا کرده است. آزمایشگاه لوئیس تیکسوباکتین در سال ۲۰۱۵ آن را کشف کرد که باکتری‌های گرم مثبت را هدف قرار می‌دهد.

البته با اینکه نتایج به دست آمده در موش‌ها و ظروف آزمایشگاهی امیدوار کننده بوده است، ممکن است به انسان منتقل نشود. اما محققان به مراحل بعدی امیدوار هستند.

گِرَم منفی از انواع باکتری است و شامل گروهی از باکتری‌ها است که به دلیل نوع دیواره آن‌ها در هنگام رنگ‌آمیزی گرم، توانایی جذب کریستال ویوله را نداشته و در مرحله دوم رنگ‌آمیزی که سافرانین اضافه می‌شود، آن را سرخ صورتی نشان می‌دهد. این به خاطر وجود غشای خارجی است که از نفوذ رنگ جلوگیری می‌کند. در مقایسه با باکتری‌های گرم مثبت، گرم منفی‌ها به خاطر دیواره نفوذ ناپذیرشان به آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم‌ترند.

باکتری‌های گِرَم مثبت شامل گروهی از باکتری‌هاست که در برابر رنگ‌آمیزی گرم واکنش مثبتی دارند. آن‌ها با جذب کریستال ویوله توسط پپتیدوگلیکان موجود در دیواره، به رنگ آبی تیره و بنفش دیده می‌شوند. دیواره سلولی باکتری‌های گرم مثبت معمولاً فاقد غشای خارجی است که در گرم منفی‌ها یافت می‌شود.

این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.