پژوهشگران آنتی بیوتیک جدیدی کشف کرده اند که قدرت آن در برابر باکتری های مقاوم به دارو بسیار بیشتر از آنتی بیوتیک های موجود است.

به گزارش نیچر، به تازگی محققان آنتی بیوتیک جدید و قدرتمندی کشف کرده اند که قادر است باکتری های مقاوم به دارو را از بین ببرد. این کشف می تواند راه حلی برای مقابله با یکی از تهدیدات بزرگ بهداشت جهانی، یعنی مقاومت آنتی بیوتیکی، باشد.

در پژوهش جدید، تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور گرگوری چالیس از دانشگاه وارویک انگلستان، فرآیند تولید داروی متیلنومایسین A توسط باکتری خاکی Streptomyces coelicolor را بررسی کردند. این دارو در سال 1965 برای نخستین بار شناسایی شد.

محققان در طول این پژوهش، ترکیب واسطه ای به نام پرمتیلنومایسین C لاکتون را شناسایی کردند که فعالیت ضد میکروبی آن 100 برابر قوی تر از خود متیلنومایسین A است. حتی مقادیر اندک این ترکیب قادر به از بین بردن سویه های مقاوم به داروهای درمانی بوده که موجب عفونت های سخت درمان می شوند.

پیدا شدن این ترکیب شگفت آور بود. پروفسور چالیس می گوید: به طور معمول انتظار داریم تکامل محصول نهایی را به شکلی کامل و بهینه کند، بنابراین به طور طبیعی باید انتظار داشته باشیم مولکول نهایی بهترین خاصیت آنتی بیوتیکی را داشته باشد، اما این کشف نشان داد که در این مورد، یک واسطه می تواند ویژگی های برجسته تری نسبت به محصول نهایی داشته باشد.

کلنی باکتری Streptomyces coelicolor ترکیب آنتی بیوتیکی (قرمز) را در محیط اطراف خود آزاد می کند.

مقاومت به آنتی بیوتیک ها یکی از بزرگ ترین تهدیدات بهداشتی در جهان است و پیش بینی می شود طی 25 سال آینده باعث مرگ 39 میلیون نفر در سطح جهانی شود. یافته جدید می تواند به تولید داروهایی جدید برای مقابله با این بحران کمک کند.

پژوهش جدید نشان دهنده اهمیت تحقیقات بنیادی است که می توانند به کشف ترکیبات شیمیایی جدید از مسیرهای تولیدی قدیمی کمک کنند. این تحقیقات نه تنها می توانند درک ما از فرآیندهای شیمیایی را گسترش دهند، بلکه می توانند به کشف داروها و ترکیبات بیواکتیو جدید نیز منجر شوند.

به گفته جرارد رایت، بیوشیمیست دانشگاه مک مستر کانادا، این گونه مطالعات علمی به محققان این امکان را می دهند که از مسیرهای سنتزی که در گذشته شناخته شده بوده اند، ترکیبات جدید و مفیدی را شناسایی کنند که ممکن است در آینده کاربردهای گسترده ای در درمان بیماری ها داشته باشند.

در سال 2006، چالیس و همکارانش پژوهش هایی را برای بررسی مسیر مولکولی تولید متیلنومایسین A توسط باکتری S. coelicolor آغاز کردند. آن ها به تدریج ژن های مرتبط با تولید این دارو را حذف کرده و تحقیقاتی را انجام دادند که به شناسایی مولکول های واسطه ای منجر شد.

تا سال 2010، تیم تحقیقاتی فرآیند تولید متیلنومایسین A را شبیه سازی کرده و چندین ترکیب واسطه ای را شناسایی کردند. در ابتدا این ترکیب ها مورد توجه قرار نگرفتند، چرا که محققان نمی دانستند از آن ها چه استفاده ای کنند.

در سال 2017، یک دانشجوی دکترا در آزمایشگاه چالیس این ترکیب ها را از نظر فعالیت ضد میکروبی مورد آزمایش قرار داد و متوجه شد یکی از این ترکیبات یعنی پرمتیلنومایسین C لاکتون، بسیار قوی تر از متیلنومایسین A عمل می کند. این ترکیب حتی در مقادیر بسیار کم قادر به از بین بردن باکتری هایی مانند استافیلوکوک اورئوس و انتروکوک فاسیوم بود که موجب عفونت های پیچیده و مقاوم به درمان می شوند.

تیم تحقیقاتی سپس آزمایشاتی انجام دادند تا ببینند آیا باکتری ها می توانند به این آنتی بیوتیک جدید مقاوم شوند یا نه. در آزمایشات طولانی مدت، باکتری های انتروکوک فاسیوم که در معرض پرمتیلنومایسین C لاکتون قرار گرفته بودند، مقاومت ایجاد نکردند. درمقابل، در باکتری هایی که درمعرض وانکومایسین قرار گرفتند (آنتی بیوتیکی که در درمان عفونت های مقاوم استفاده می شود)، مقاومت پدیدار شد.

یافته ها نشان می دهد پرمتیلنومایسین C لاکتون می تواند به عنوان گزینه امیدوارکننده ای برای مقابله با باکتری های مقاوم به داروهای رایج باشد.

اوایل سال جاری، گروهی دیگر از محققان با همکاری تیم چالیس روشی اقتصادی برای تولید این آنتی بیوتیک به کمک مواد اولیه تجاری توسعه دادند. این دستاورد می تواند تولید انبوه این ترکیب را امکان پذیر سازد. با این حال، محققان قصد دارند ابتدا به طور دقیق تر مکانیزم عملکرد این مولکول در برابر باکتری ها را بررسی کنند. همچنین مطالعات بیشتری برای بررسی سمیت این ترکیب در سلول های پستانداران و امکان اصلاح آن برای کاهش اثرات جانبی در انسان ها مورد نیاز است.

این پژوهش در ژورنال Journal of the American Chemical Society منتشر شده است.