במשך כמעט מאה שנה, מדענים ניהלו מלחמה בחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. חוקרים מאוניברסיטת מישיגן טוענים שהם מצאו דרך חדשה למנוע זאת – על ידי שחרור "סורקי DNA" במפעלי טיהור שפכים.
סייד האששם, פרופסור MSU להנדסה אזרחית וסביבתית, וג'יימס טיידג'ה, פרופסור אמריטוס מצטיין באוניברסיטה במחלקות למדעי הצמח, הקרקע והמיקרוביאליות וכן למיקרוביולוגיה וגנטיקה מולקולרית, מצאו אנזים שמפרק גדילים של DNA עמיד לאנטיביוטיקה צפים בשפכים לפני שחיידקים יכולים לאסוף אותם ולקבל את תכונותיהם העמידות לאנטיביוטיקה.
חששם אמר שזה יכול להיות כלי חזק וידידותי לסביבה כדי לשלוט בהתפשטות העמידות לאנטיביוטיקה בשפכים ולעזור לשמור על יעילות אנטיביוטיקה.
שני חוקרי MSU פרסמו את ממצאיהם ב מים בטבע ב-19 באוגוסט 2024 יחד עם סגל מאוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין. חששם רוצה להמשיך ולבחון את האנזים ולבחון את השימוש בו כחומר חיטוי שפכים.
כמו בכל תגלית חדשה, יש עוד עבודה לעשות כדי לייעל את הטכנולוגיה. אבל זו באמת טכניקה חדשה מאוד."
סייד האששם, פרופסור, הנדסה אזרחית וסביבתית, אוניברסיטת מישיגן סטייט
עמידות לאנטיביוטיקה פקדה את הרפואה המודרנית מאז המצאת הפניצילין, בעיקר עקב שימוש לא נכון ומרשם יתר. חיידקים מתפתחים כל הזמן ומנסים לשרוד עם כניסת אנטיביוטיקה חדשה לשוק. כל אנטיביוטיקה חדשה מחזיקה מעמד רק כחמש עד שמונה שנים לפני שהחיידקים מסתגלים, מה שהופך זיהומים לקשים לטיפול, אמר האששם. טכנולוגיה זו יכולה לעזור לשמר את היעילות של האנטיביוטיקה הנוכחית
בעוד שהרופאים זהירים יותר לגבי רישום אנטיביוטיקה כיום, מדענים פועלים גם כדי למנוע התפשטות של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. נקודה חמה אחת לחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה היא במפעלי טיהור שפכים, שכן אנשים נגועים משחררים את החיידקים בצואה שלהם.
כמו כן, נמצאים בשפכים יסודות גנטיים ניידים הנושאים גנים עמידים לאנטיביוטיקה. כשהם נאספים על ידי חיידקים פתוגניים, הם מקבלים את העמידות לאנטיביוטיקה של הגן.
לחוקרים היה רעיון להשתמש במה שמכונה אנזים הגבלה. האנזימים האלה פועלים כמו זוג מספריים, חותכים חומר גנטי לכל כך הרבה חתיכות שהם חסרי תועלת. הם מוכרים היטב בביולוגיה מולקולרית אך עדיין לא נעשה בהם שימוש על עמידות לאנטיביוטיקה.
החוקרים טיפחו את החיידק Shewanella oneidensis כדי לייצר אנזים הנקרא נוקלאז, או מה שהם מכנים "סורר DNA". טיפול זה יהיה כדאי כלכלית עבור מכוני טיהור שפכים, מבלי לקיים אינטראקציה שלילית עם הכימיקלים האחרים שכבר הוספו לחיטוי שפכים.
הם הוסיפו את האנזים למי שפכים בכמויות מרוכזות וממוקדות כצוות ניקוי DNA. בתוך ארבע שעות, כמעט כל ארבעת סוגי היסודות הגנטיים הניידים הושמדו. תוך שש שעות הם הושבתו לחלוטין.
"דרוש מחקר נוסף עם מערכות בקנה מידה גדול יותר ומטריצות שפכים מורכבות יותר כדי לייעל את הגילוי הזה, להפוך אותו לתואם עם נוהלי החיטוי הקיימים ולהיות חסכוני", אמר חששם.
השלב הבא הוא להמשיך ולבחון את יעילותו של מנקה ה-DNA על אלמנטים גנטיים ניידים אחרים. כמה חוקרים מאמינים שהאנזים יכול להתברר כחלופה לכלור או לחומרי חיטוי אחרים בשפכים. למרות שהאששם עדיין לא מוכן להמליץ על כך, הוא בטוח שהטכניקה הזו יכולה להיות כלי שימושי במלחמה בעמידות לאנטיביוטיקה.
