اكتشف علماء معهد ويستار Wistar Institute في الولايات المتحدة فئة جديدة من المركبات التي تجمع بين المضادات الحيوية المستخدمة للقتل المباشرلمسببات الأمراض البكتيرية المقاومة للأدوية بالتزامن مع رد مناعي سريع لمكافحة ظاهرة المقاومة لمضادات الميكروبات (AMR). وقد تم نشر هذه النتائج في مجلة Nature.
تستهدف المضادات الحيوية المستخدمة حالياً الوظائف البكتيرية الأساسية، من بينها عمليات اصطناع الحمض النووي والبروتينات لبناء غشاء الخلايا البكتيرية والمسارات الأيضية. لكن البكتيريا تستطيع أن تكتسب مقاومة للأدوية عن طريق تعديل جيناتها الوراثية المستهدفة أو تعطيل الأدوية المضادة أو طردها إلى الخارج.
مع أخذ هذه الحقيقة بعين الاعتبار، سعى باحثو معهد ويستار إلى اكتشاف جيل جديد من مضادات الميكروبات، يُدعى المضادات الحيوية المناعية ثنائية المفعول (DAIAs)، مع اعتبارما وصفه رئيس الباحثين فاروخ دوتيوالا (Farokh Dotiwala) بأنه “استراتيجية إبداعية ذات شقين تهدف لاكتشاف جزيئات جديدة يمكنها القضاء على الأمراض التي يصعب علاجها، مع تعزيز الاستجابة المناعية الطبيعية للكائن المضيف للمرض “.
صرح الأستاذ المساعد Dotiwala: “لقد استنتجنا أن استخدام الجهاز المناعي لمهاجمة البكتيريا على جبهتين مختلفتين في وقت واحد يجعل من الصعب على هذه البكتيريا تطوير أية مقاومة”.
كما ركز الأستاذ المساعد Dotiwala وزملاؤه على مسار أيضي ضروري لحياة معظم البكتيريا غير الموجودة لدى البشر، مما يجعل هذا المسار هدفًا مثاليًا لتطوير المضادات الحيوية. وهذا المسار المسمى methyl-D-erythritol أو مسار non-mevalonate pathway مسؤول عن التصنيع الحيوي لمواد isoprenoids، وهي الجزيئات اللازمة لبقاء الخلية البكتيرية حية لدى معظم البكتيريا.
لقد استهدف الباحثون أنزيم IspH، وهو أساسي في التخليق الحيوي لأنزيمات isoprenoid (وحدات هيدروكربون) لدى الميكروبات، لمنع مسار الانزيم لدى الميكروبات وقتلها. ثم استخدم الباحثون تصميم المودلة الحاسوبية (computer modelling) لفحص عدة ملايين من المركبات التجارية من حيث قدرتها على الارتباط بالإنزيم، واختيار أقوى تلك المركبات التي تثبط وظيفة أنزيم IspH كنقطة انطلاق لاكتشاف الأدوية. ونظرًا لأن مثبطات IspH المتوافرة سابقًا لم تستطع اختراق جدار الخلية البكتيرية، فقد تعاون البروفسور المساعد Dotiwala مع البروفيسور Joseph Salvino، المشارك الرئيسي في الدراسة، لاكتشاف وتصنيع جزيئات مثبطات أنزيم IspH جديدة قادرة على الدخول إلى البكتيريا.
تمكن الفريق بنهاية الأمر من إثبات أن مثبطات أنزيم IspH قامت بتحفيز الجهاز المناعي بنشاط أكبر وأكثر فعالية في قتل البكتيريا بالمقارنة مع المضادات الحيوية الحالية الأفضل في فئتها، لدى تجربة الأنزيم مخبرياً على عينات سريرية للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، بما في ذلك مجموعة واسعة من البكتيريا غرام سالبة أو موجبة. وفي النماذج قبل السريرية للعدوى البكتيرية سالبة الجرام، تفوقت تأثيرات مثبطات أنزيم IspH على جميع المضادات الحيوية التقليدية. وقد ثبت أن جميع المركبات المختبرة والمثبطة للبكتيريا غير سامة للخلايا البشرية.
قال البروفيسور المساعد دوتيوالا: “نعتقد أن هذه الاستراتيجية المزدوجة المبتكرة DAIA Dual-acting immuno-antibiotics strategy) ) قد تمثل علامة بارزة محتملة في الحرب العالمية ضد مقاومة مضادات الميكروبات، مما يخلق تعاوناً بين قدرة القتل المباشر لمركبات الأنتيبيوتيك والقوة الطبيعية لجهاز المناعة”. وفي الواقع ونظرًا للوجود الواسع لـ IspH في دنيا البكتيريا، قد يكون النهج الجديد قادرًا على استهداف مجموعة واسعة من البكتيريا المرضية.
المصدر: http://LabTestsOnline.org
