درمانی نوین برای ازبین بردن عوامل بیماری‌زا

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، محققان دانشگاه نورث وسترن در مطالعه جدید، دی ان‌ای را درون یک باکتریوفاژ (نوعی ویروس که داخل باکتری‌ها را آلوده می‌کند)، اصلاح کردند. سپس، DNA را داخل یک باکتری کشنده که در برابر ضدمیکروب‌ها نیز بسیار مقاوم است، قرار دادند. هنگامی که دی ان‌ای درون باکتری قرار گرفت، سازوکار‌های دفاعی پاتوژن را دور زد تا به صورت ویریون‌ها جمع‌آوری شود که از طریق سلول باکتری تکه تکه می‌شوند تا آن را از بین ببرند. این کار تجربی، گامی مهم به سمت مهندسی ویروس‌های طراح به عنوان درمان‌های جدید برای از بین بردن باکتری‌های مقاوم به آنتی بیوتیک است.

براساس این مطالعه که در مجله میکروبیولوژی اسپکتروم (Microbiology Spectrum) منتشر شد، مقاومت ضد میکروبی گاهی اوقات به عنوان همه‌گیری خاموش نامیده می‌شود. تعداد عفونت‌ها و مرگ و میر ناشی از عفونت‌ها در سراسر جهان در حال افزایش و این یک مشکل بزرگ است.

در ارتباط با افزایش استفاده از ضد میکروبی، افزایش مقاومت ضد باکتریایی یک تهدید فوری و فزاینده برای جمعیت جهانی است. بحران رو به رشد، محققان را برانگیخته است تا به دنبال جایگزین‌هایی برای آنتی بیوتیک‌ها باشند، آنتی بیوتیک‌هایی که به طور مداوم کارایی خود را از دست می‌دهند. در سال‌های اخیر، محققان شروع به کشف درمان‌های باکتری فاژی (باکتری خواری) کرده‌اند، اما با وجود اینکه میلیارد‌ها نوع از این گونه وجود دارد، دانشمندان اطلاعات کمی‌در مورد آنها دارند. اریکا‌هارتمن، از دانشگاه نورث وسترن می‌گوید: برای هر باکتری که وجود دارد، ده‌ها فاژ وجود دارد. بنابراین، تعداد فاژ‌های روی زمین از نظر نجومی‌بسیار زیاد است، اما ما فقط تعداد انگشت شماری از آنها را درک می‌کنیم. ما لزوماً انگیزه‌ای برای مطالعه واقعی آنها نداشته‌ایم. اکنون انگیزه وجود دارد و ما در حال افزایش تعداد ابزار‌هایی هستیم که باید برای مطالعه آنها اختصاص دهیم.

(باکتریوفاژ‌ها (باکتری‌خوارها) یا به اختصار فاژها، ویروس‌هایی هستند که به باکتری‌ها حمله می‌کنند و آنها را از بین می‌برند. این ویروس‌ها برای باکتری‌ها اختصاصی هستند)

برای کشف درمان‌های بالقوه فاژ، محققان یک ویروس موجود را مشخص یا اصلاح می‌کنند تا به طور انتخابی یک عفونت باکتریایی را بدون ایجاد اختلال در بقیه بدن هدف قرار دهند. در حالت ایده‌آل، دانشمندان روزی می‌توانند یک داروی فاژ درمانی را برای آلوده کردن یک باکتری خاص بسازند و درمان‌هایی را با ویژگی‌های دقیق برای درمان عفونت‌های فردی طراحی کنند. هارتمن می‌گوید: آنچه در مورد فاژ قوی است این است که می‌تواند بسیار خاص باشد به گونه‌ای که آنتی‌بیوتیک‌ها نیستند. به عنوان مثال، اگر آنتی بیوتیکی برای عفونت سینوسی مصرف کنید، کل دستگاه گوارش شما را مختل می‌کند. فاژ درمانی را می‌توان به گونه‌ای طراحی کرد که فقط بر عفونت تأثیر بگذارد. در حالی که سایر محققان درمان‌های فاژ را بررسی کرده‌اند، تقریباً همه آنها بر روی استفاده از فاژ‌ها برای آلوده کردن اشریشیا کلی تمرکز کرده‌اند. (باکتری اشریشیا کلی (E. coli) به طور معمول در روده انسان‌ها و حیوانات زندگی می‌کند. بیشتر‌ای کولی‌ها بی ضرر هستند و در واقع بخش مهمی از دستگاه روده سالم انسان هستند.) با این حال‌هارتمن تصمیم گرفت بر روی سودوموناس آئروژینوزا، یکی از پنج پاتوژن مرگبار انسانی تمرکز کند. سودوموناس آئروژینوزا که مخصوصاً برای افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند خطرناک است، علت اصلی عفونت‌های بیمارستانی است که اغلب بیماران را با زخم‌های سوختگی یا جراحی و همچنین ریه‌ها در افراد مبتلا به فیبروز کیستیک آلوده می‌کند. هارتمن گفت: این یکی از مهم‌ترین پاتوژن‌های مقاوم به چند داروست که بسیاری از مردم واقعاً نگران آن هستند. این دارو بسیار مقاوم است، بنابراین نیاز فوری به توسعه درمان‌های جایگزین برای آن وجود دارد.

گروه هارتمن پس از استفاده از زیست‌شناسی مصنوعی برای بهینه‌سازی فرآیند، توانست سازوکار‌های دفاع از خود ضد ویروسی باکتری را از بین ببرد. در این موارد، DNA با موفقیت اطلاعات را به سلول منتقل کرد و در نتیجه ویریون‌هایی تولید شد که باکتری‌ها را از بین برد. فاژ نه تنها باکتری‌ها را از بین برد، بلکه باکتری‌ها میلیارد‌ها فاژ دیگر را نیز بیرون زد. سپس از این فاژ‌ها می‌توان برای کشتن سایر باکتری‌ها، مانند باکتری‌هایی که باعث عفونت می‌شوند، استفاده کرد. هارتمن گفت: این یک قطعه مهم در ساخت فاژ درمانی است. ما می‌توانیم فاژ‌های خود را مطالعه کنیم تا تصمیم بگیریم کدام فاژ‌ها را توسعه دهیم و در نهایت آنها را به‌عنوان یک دارو تولید انبوه کنیم.