אנטיביוטיקה חדשה שנמצאה בעפר מתמקדת בחיידקים בצורה 'שלא נראתה מעולם'
לחוקרים יש מוּדְאָג במשך עשרות שנים שכל "הפירות התלויים הנמוכים" לאנטיביוטיקה חדשה כבר נלקחו, מה שמותיר למפתחי תרופות את המשימה חסרת הקנאה של לטפס ולגרד עבור כל ניצחונות מצטברים נגד שורה של חיידקים עמידים יותר ויותר לאנטיביוטיקה. אבל הם פשוט מצאו משהו חדש ומבטיח שתמיד היה כאן, רק מתפתל בעפר.
ביוכימאים ומדעני תרופות המשתפים פעולה מארה"ב, קנדה וגרמניה גילו אנטיביוטיקה חדשה ומיוצרת באופן טבעי, מניקומיצין, המיוצרת על ידי אותו באופן מוזר. אֲרוֹמָתִי חיידקי אדמה שהעניקו לרפואה המודרנית את האנטיביוטיקה אוקסיטטרציקלין בשנות החמישים. עד כה, זה הוכח כיעיל בהרג לפחות צורה אחת עמידה במיוחד לאנטיביוטיקה של דלקת ריאות (Klebsiella pneumoniae)—והיא פותחת מנגנון חדש לגמרי שבאמצעותו תרופות אלו יכולות להילחם בזיהומים חיידקיים.
זה מה שבאמת משך את תשומת הלב של החוקרים: איך מניקומיצין עובד. האנטיביוטיקה נקשרת לריבוזומים בתוך החיידקים המדביקים, מפריעה ליכולתם לייצר חלבונים וחוסמת מולקולות חשובות מלעזוב את התאים החיוניים הללו. אברונים.
"הריבוזום הוא היעד של כשליש מכל האנטיביוטיקה שנרשמת כרגע", מחבר המחקר דמיטרי טראווין אמר בהצהרה שפרסמה אוניברסיטת אילינוי שיקגו (UIC), שם הוא מלמד על יישומים פרמצבטיים של גנומיקה.
"האנטיביוטיקה החדשה הזו מדהימה מכיוון שהיא מכוונת לאתר של הריבוזום שמעולם לא היה ממוקד על ידי שום מולקולה אחרת", אמר טרווין.
למטה בעפר
מבחינה טכנית, מניקומיצין הוא פפטיד, קטגוריה של (עד עכשיו) שרשראות אופנתיות כמעט קומיות של שתי חומצות אמינו או יותר, שלעתים קרובות יכולות לפעול כהורמונים, מחזקות חסינות, נוירוטרנסמיטורים או סוגים אחרים של מולקולות שליח בתוך הגוף. ספציפית, זה מה שיש יָדוּעַ כ"פפטיד אנטי-מיקרוביאלי קטיוני", שחקן מערכת החיסון הטבעית המיוצר על ידי יונקים, דו-חיים, חרקים, והכי חשוב למטרותינו כאן – החיידק השוכן באדמה Streptomyces rimosus.
חוקרים שעבדו עם מרכז גילוי האנטיביוטיקה של אוניברסיטת מקמאסטר סקרו חומר מ-255 זני חיידקים שנמצאים באוסף רייט Actinomycetes של בית הספר (WAC), בחיפוש אחר אנטיביוטיקה טבעית נדירה או שהתעלמה ממנה המיוצרים על ידי החיידקים עצמם. החיים קשים בעפר עבור S. rimosusאנא הבינו, אז ייצור אנטיביוטיקה שעוזר לו להרוג את יריביו היה חיוני להישרדותו.
צוותי UIC ומקמאסטר בדקו מניקומיצין נגד מגוון חיידקים ומצאו שהוא יעיל במיוחד נגד E. coli ועמיד לאנטיביוטיקה Klebsiella pneumoniae. בערך שלושה או ארבעה כאלה E. coli חיידקים שרדו כדי להעביר עמידות גנטית לכל עשרה מיליארד נתונים למניקומיצין, לפי החדשים שלהם לִלמוֹדשפורסם החודש בכתב העת Nature. ה K. pneumoniae superbug הצליח קצת יותר – בערך אחד מכל מאה מיליון שרד.
החוקרים חושדים שהחידוש העצום של האופן שבו מניקומיצין מתעסק עם הריבוזומים של החיידקים הללו מותיר אותם במאבקים לפתח קו הגנה חדש.
"חיידקים צריכים לקפוץ דרך חישוקים כדי למצוא עמידות", כפי שניסח זאת בהצהרה מומחה האנטיביוטיקה אלכסנדר מנקין, עמיתו של טראווין במכללת רצקי לרוקחות של UIC.
מוכן להגדיל
כימאי רפואי דרק לואו, חוקר קריירה בתעשיית התרופות שכותב בבלוג על גילויי תרופות עבור כתב העת Science, מְתוּאָר מניקומיצין כ"דוגמה ממש טובה" לתרכובת שהתעלמה ממנה, בשלה להמשך חקירה. אבל הפפטיד עצמו, הוא ציין בפרשנותו העצמאית, "לא הולך להיות תרופת פלא".
מניקומיצין פועל נגד "מינים נבחרים" של חיידקים, כתב לואו, אבל לא כולם – נכשל נגד רוב מה שנקרא גראם חיובי, למשל, קטגוריה של חיידקים הכוללת staph זיהומים. עם זאת, הוא התפלא על גילוי תרכובת שמנגנון הלחימה בחיידקים שלה, לדבריו, "לא נראה בעבר באנטיביוטיקה כזו".
מנקין, טראווין ומחבריהם מכירים בכך במחקר שלהם, תוך שהם גם מזהים מכשול נוסף בין הממצאים שלהם לבין תרופה אמיתית שרופאים עשויים לרשום יום אחד. מניקומיצין, הם ציינו, נראה כי הוא עובר חילוף חומרים מהיר בגוף.
"האנטיביוטיקה הזו לא מסתובבת מספיק זמן בזרם הדם כדי להרוג ביעילות חיידקים בבעלי חיים או בבני אדם", לפי מנקין, "לכן יש כמה דברים באנטיביוטיקה הזו שצריך לשפר לפני שהיא תוכל להפוך לתרופה בשימוש קליני".