آنتی‌بیوتیک‌های جدیدی که مقاومت آنتی‌بیوتیکی ایجاد نمی‌کنند ساخته شدند

مقاومت باکتریایی به آنتی بیوتیک ها یکی از آزاردهنده ترین چالش های پزشکی است. در مطالعه ای که در Nature Chemical Biology توضیح داده شده است، محققان کالج پزشکی آلبرت اینشتین در دانشگاه یشیو در حال توسعه نسل جدیدی از ترکیبات آنتی بیوتیکی هستند که مقاومت باکتریایی را تحریک نمی کنند.

این ترکیبات علیه دو میکروب بدنام عمل می کنند: Vibrio cholerae که باعث ایجاد وبا می شود. و E. coli 0157:H7، آلاینده غذایی که هر سال در ایالات متحده باعث تقریباً 110000 بیماری و 50 مرگ می شود.

Vern Schramm، Ph. D. اکثر آنتی بیوتیک ها در ابتدا بسیار خوب عمل می کنند و بیش از 99.9 درصد از میکروب هایی را که هدف قرار می دهند از بین می برند. اما از طریق جهش و فشار انتخابی اعمال شده توسط آنتی بیوتیک، تعداد کمی از سلول های باکتریایی به ناچار زنده می مانند، جامعه باکتریایی را دوباره پر می کنند و به عنوان سویه های مقاوم به آنتی بیوتیک شکوفا می شوند.

Vern L. Schramm، Ph. D.، استاد و روث مرنز، رئیس بیوشیمی در انیشتین و نویسنده ارشد مقاله، این فرضیه را مطرح کرد که آنتی بیوتیک هایی که می توانند عملکرد عفونی باکتری ها را کاهش دهند، اما آنها را از بین نبرند، به حداقل می رسند. خطر ایجاد مقاومت بعداً.

دکتر همکاران Schramm در Industrial Research Ltd. قبلاً آنالوگ های حالت گذار آنزیمی را گزارش کردند که با "حس نصاب" تداخل می کند - فرآیندی که توسط آن باکتری ها با تولید و شناسایی مولکول های سیگنالی معروف به خود القا کننده ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این خودالقاکننده‌ها بیان ژن باکتریایی را هماهنگ می‌کنند و فرآیندهایی - از جمله بیماری‌زایی - را تنظیم می‌کنند که برای جامعه میکروبی مفید است.مطالعات قبلی نشان داده بود که سویه‌های باکتریایی معیوب در سنجش حد نصاب باعث عفونت‌های کمتر جدی می‌شوند.

به جای کشتن Vibrio cholerae و E. coli 0157:H7، هدف محققان برهم زدن توانایی آنها در برقراری ارتباط از طریق سنجش حد نصاب بود. هدف آنها: یک آنزیم باکتریایی، MTAN، که به طور مستقیم در سنتز خود القا کننده های ضروری برای سنجش حد نصاب نقش دارد. طرح آنها: زیرلایه‌ای طراحی کنید که MTAN بسیار محکم‌تر از بستر طبیعی خود به آن بچسبد - در واقع آن‌قدر محکم که آنالوگ زیرلایه به طور دائم MTAN را "قفل" می‌کند و از ایجاد حس حد نصاب آن جلوگیری می‌کند.

برای طراحی چنین ترکیبی، آزمایشگاه Schramm ابتدا تصویری از حالت گذار آنزیم ایجاد کرد - دوره کوتاه (یک دهم از یک تریلیونم ثانیه) که در آن یک بستر به یک ماده شیمیایی متفاوت تبدیل می شود. سایت کاتالیزوری آنزیم (دکتر شرام در تلاش برای سنتز آنالوگ های حالت گذار که آنزیم های مورد علاقه را قفل می کند، پیشگام بوده است.یکی از این ترکیبات، فرودزین، آنزیمی را که باعث بدخیمی‌های سلول T می‌شود، مسدود می‌کند و در حال حاضر در یک مطالعه بالینی فاز IIb pivitol برای درمان لوسمی سلول T پوستی است.)

در مطالعه Nature Chemical Biology، دکتر Schramm و همکارانش سه آنالوگ حالت گذار را در برابر مسیر سنجش حد نصاب آزمایش کردند. هر سه ترکیب در بر هم زدن حس حد نصاب در V. cholerae و E. coli 0157: H7 بسیار قوی بودند. برای اینکه ببینند آیا میکروب ها مقاومت خواهند داشت یا خیر، محققان آنالوگ ها را روی 26 نسل متوالی از هر دو گونه باکتری آزمایش کردند. نسل بیست و ششم به اندازه نسل اول به آنتی بیوتیک ها حساس بودند.

دکتر شرام گفت: "در آزمایشگاه ما، این عوامل را آنتی بیوتیک های ابدی می نامیم." او خاطرنشان می کند که بسیاری از پاتوژن های باکتریایی تهاجمی دیگر - S. pneumoniae، N. meningitides، Klebsiella pneumoniae، و Staphylococcus aureus - MTAN را بیان می کنند و بنابراین احتمالاً به این مهارکننده ها نیز حساس خواهند بود.

در حالی که این مطالعه شامل سه ترکیب است، دکتر شرام می گوید که تیم او اکنون بیش از 20 مهارکننده قوی MTAN ساخته اند که انتظار می رود همه آنها برای استفاده انسان بی خطر باشند: از آنجایی که MTAN یک آنزیم باکتریایی است، آن را مسدود می کند. هیچ تاثیری بر متابولیسم انسان نخواهد داشت.

سایر محققان انیشتین که در این مطالعه شرکت داشتند عبارتند از جمی گوتیرز، نویسنده اصلی، تامارا کرودر، اگنس رینالدو-ماتیس، ام سی (جوزف) هو و استیون سی. آلمو. مهارکننده‌های قدرتمند در یک نشریه قبلی با همکاری تیم تحقیقات صنعتی کربوهیدرات با مسئولیت محدود در نیوزلند گزارش شده‌اند.

ترکیبات این مقاله به Pico Pharmaceuticals مجوز داده شده است، که قصد دارد آزمایش‌های بالینی آنالوگ‌های حالت گذار را توسعه و آغاز کند. دکتر شرام یکی از بنیانگذاران Pico Pharmaceuticals و رئیس هیئت مشاوران علمی آن است.