ייתכן שמדענים חשפו נשק חדש במאבק נגד סופרבוגים עמידים לאנטיביוטיקה: תרופות המקפיאות את התפתחות החיידקים במסלוליה.
חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה הם אותם חיידקים שמצליחים איכשהו לשרוד אפילו תחת הסתערות מגד-סמים שנועדו להרוג אותם. על פי המרכז המרכז לבקרת מחלות ומניעה (CDC), מדי שנה לפחות 2.8 מיליון אנשים בארה"ב תופסים את אחד החיידקים העליונים האלה או פטריות עמידות.
אחת הדרכים בהן חיידקים מתפתחים להיות "עמידים לאנטיביוטיקה" היא על ידי איסוף חומר גנטי צף חופשי מסביבתם. לאחר מכן הם משלבים את הגנים הסחוטים ב- DNA משלהם. באופן זה, חיידקים יכולים לאסוף גנים שנשפכו ממיקרובים שכבר עמידים, וכך להשיג התנגדות בעצמם. אבל חיידקים אינם מסוגלים לתפוס פיסות DNA מבולבלות ללא ציוד מתאים; על "החרקים" להיכנס תחילה למדינה שנקראת "יכולת" לבנות את המכונות הדרושות לגלישת חומר גנטי מסביבתם.
חיידקים הופכים להיות מוכשרים כאשר הם נמצאים תחת לחץ, כמו למשל כאשר הם נתונים לטיפולים אנטיביוטיים. מחקרים מראים שמספר סוגים נפוצים של אנטיביוטיקה מביאים למעשה את התפשטות העמידות לאנטיביוטיקה על ידי דחיפת חיידקים למצב לחוץ. אבל עכשיו, מחקר חדש על החיידקים סטרפטוקוקוס דלקת ריאות הדגיש פיתרון פוטנציאלי לבעיה פרדוקסלית זו: תרופות המונעות מחיידקים להיות מוכשרים מלכתחילה.
במסגרת המחקר שפורסם ביום שלישי (3 במרץ) בכתב העת Cell Host & Microbe, החוקרים העמידו את האסטרטגיה במבחן במודל עכבר וחסמו בהצלחה מספר זנים של S. pneumoniae מלהפוך להיות מוכשרים ולהחליף גנים בתוך העכברים. על פי ה- CDC, החיידקים, החיים בדרך כלל באף ובגרון האנושיים, יכולים לגרום לזיהומים חמורים אם הם נודדים לזרם הדם, סינוסים, אוזניים, ריאות או רקמות המכסות את המוח או חוט השדרה.
אנטיביוטיקה מהווה את הטיפול הזמין היחיד לזיהומים אלה, אך בלמעלה מ- 30% מהמקרים, S. pneumoniae זנים מוכיחים כעמידים לאנטיביוטיקה אחת או יותר. אם תרופות מה שנקרא "אנטי-אבולוציה" מוכיחות ביטחון אצל בני אדם, אולי התרופות יכולות לעזור למנוע יותר זנים להשיג התנגדות, הציעו החוקרים.
עוצרים את הממרח
החוקרים סקרו יותר מ -1,300 תרופות כדי להצביע על אילו תרופות יכולות להפסיק את הכשירות. התוצאות הצביעו על 46 תרופות מסוג זה, כולל תרופות אנטי-פסיכוטיות, אנטי-מיקרוביאליות ותרופה אנטי-מלריה. החוקרים מצאו כי למרות המגוונים, התרופות מונעות יכולת במינונים נמוכים באמצעות אותו מנגנון.
מחברי המחקר יאן-וילם ויינינג, פרופסור במחלקה למיקרוביולוגיה פונדמנטלית באוניברסיטת לוזאן השוויצרית, וארנאו דומנך, חוקר פוסט-דוקטורט במחקר ויינינג מעבדה, כך סיפר ל- Live Science במייל.
מרכיב מפתח אחד, המכונה כוח המניע-פרוטון (PMF), מאפשר לתא לייצר אנרגיה, לייבא חומרים מזינים ולהעביר מטען בגופו ומחוצה לו. כאשר חיידקים עוברים למצב מוכשר, הם בדרך כלל מוציאים פפטיד בשם CSP, המצטבר מחוץ לתא ומעורר יכולת (היכולת לתפוס שאריות גנים עמידות לאנטיביוטיקה) ברגע שהצטבר מעבר לסף מסוים.
אך כאשר הם נתונים לתרופות נגד אבולוציה, S. pneumoniae כבר לא יכול לשמור על PMF רגיל, והטרנספורטר שבדרך כלל מוציא תקלות CSP. "מכיוון שמסלול המסוגלות מוסדר היטב, אם CSP לא מיוצא, הביטוי של תרכובות המפתח נחסם והמעצמות מונעת", אמרו דומינק ויינינג.
המחברים בדקו את השפעתן של תרופות נבחרות - אנטי-מיקרוביאלית, אנטי-פסיכוטית ואנטי-מלריה - על תרבית S. pneumoniae וגילו שכולם חסמו את המסוגלות על ידי שיבוש אותו רכיב PMF. הם מצאו את אותן תוצאות גם בעכברים החיים וגם בתאים אנושיים בכלי מעבדה.
"היופי בעבודה הנוכחית הוא שמצאנו כמה תרכובות ... שיכולות להפריע מעט את ה- PMF מבלי להשפיע על הצמיחה התקינה של התא", הוסיפו דומינק ווינינג.
אנדרו רייד, פרופסור לאקולוגיה של מחלות וביולוגיה מאוניברסיטת פנסילבניה, שלא היה מעורב במחקר, אמר: "זה משבש את צמיחת החיידקים שמניעה את הבחירה לתנגדות. אם תרופות יכולות לחסום יכולת בלי לגרום לתאים לפתח עמידות, "אז החרקים היו נשארים רגישים" לטיפול אנטיביוטי.
ידרשו מחקרים עתידיים בכדי לקבוע אם ניתן להשתמש במימוש תרופות "אנטי-אבולוציה" בשילוב עם אנטיביוטיקה כדי למנוע התפשטות עמידות לאנטיביוטיקה, "ציינו המחברים במאמרם. "הצעדים הבאים שלנו יהיו לבדוק אם הם ספציפיים סטרפטוקוקוס דלקת ריאות או אם הם גם יכולים לחסום רכישת התנגדות אצל פתוגנים אנושיים אחרים, "אמרו דומנק ויינינג ל- Live Science. קרי אמר כי הפילוסופיה של הפגת אבולוציה למניעת התנגדות צריכה להעביר לאגים אחרים, אך יעדי התרופה המדויקים עשויים להיות שונים ביניהם.
בפיתוח התרופות לשימוש אנושי, המדענים יצטרכו להיות פיקחים באיך שהם מתכננים ניסויים קליניים, הוסיף קרי. "מדובר בתרופה 'הגן על התרפויטי', ולא תרפויטית עצמה. המשמעות של מטרת התרופות היא לא לטפל בבני אדם, לכל אמר, אלא במקום זאת למנוע התנגדות.
"במקום לכוון להרוג באגים", כפי שקבוצות רבות מכוונות להשיג באמצעות תרופות אנטיביוטיות חדשות, "זה מנסה לעצור את קלט השונות הגנטית שעליה יכול הברירה לפעול." קרא אמר. "בשבילי, צעדים ראשונים נהדרים - בוא נלך."
