מחלת ליים, מחלה המועברת כאשר קרציות צבי ניזונות מבעלי חיים נגועים כמו צבי ומכרסמים ואז נושכים בני אדם, משפיעה על כמעט חצי מיליון אנשים בארה"ב מדי שנה. אפילו במקרים חריפים, ליים יכול להיות הרסני; אולם טיפול מוקדם באנטיביוטיקה יכול למנוע התפתחות תסמינים כרוניים כמו בעיות לב ונוירולוגיות ודלקת פרקים.
מדענים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן זיהו כי פייפרצילין, אנטיביוטיקה באותה מעמד כמו פניצילין, ריפא למעשה עכברים של מחלת ליים פי 100 פחות מהמינון היעיל של דוקסיציקלין, הטיפול התקן הזהב הנוכחי. במינון כה נמוך, לפייפרצילין היה גם היתרון הנוסף של "כמעט ולא השפעה על חיידקי הבטן התושבים", על פי המחקר, שיפורסם ב- 23 באפריל בכתב העת Science Science Medicine.
לעומת זאת, דוקסיציקלין ואנטיביוטיקה גנרית אחרת, מעוררות הרס במיקרוביומה, והרגו חיידקים מועילים במעיים וגורמים לתופעות לוואי מטרידות גם כשהיה הורג את חיידקי בורליה הגורמים לליים. בנוסף להשפעתו השלילית על המעיים, גם דוקסיציקלין לא מצליח לעזור בין 10 ל 20% מהאנשים שלוקחים אותה, והיא לא מאושרת לשימוש בילדים צעירים – שהם בסיכון הגבוה ביותר לעקיצות קרציות, ולכן, לפתח ליים.
יעילות יותר, או לפחות מוגדרות יותר, נדרשות אפשרויות טיפול ככל ששינוי האקלים מרחיב את עונות הקרציות והליים הופכת להיות נפוצה יותר.
ברנדון ל. ג'וטרס, שהוביל את המחקר, אמר כי "אנטיביוטיקה עוצמתית ורחבה-ספקטרום ההורגת חיידקים חוץ תאיים נתפסים כתרופות היעילות ביותר מכיוון שרופאים רוצים פשוט להרוג את החיידק ולא אכפת להם איך". "זו בהחלט גישה סבירה, אבל אני חושב שהעתיד של חולי מחלת ליים הוא בהיר בכך שאנו מתקרבים לעידן של רפואה בהתאמה אישית, ואנחנו יכולים ליצור תרופה מסוימת, או שילוב לטיפול במחלת ליים כאשר אחרים נכשלים. ככל שאנו מבינים יותר לגישה המותאמת יותר."
ג'וטרס הוא פרופסור חבר במחלקה למיקרוביולוגיה-אימונולוגיה של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיינברג, וחבר במרכז הצפון-מערבי לאימונוביולוגיה אנושית. המעבדה של ג'וטרס נבחרה לאחרונה כזוכה בשלב 3 ב- Lymex Diagnostics, התחרות של קרן סטיבן ואלכסנדרה כהן בסך 10 מיליון דולר כדי להאיץ את התפתחות אבחון מחלות ליים, ובשנת 2021 הוא זכה בפרס המנהיג של קרן Lyme באזור המפרץ.
הכותבים טוענים כי פייפרצילין, שכבר אושר על ידי ה- FDA כטיפול בטוח לדלקת ריאות, יכול להיות גם מועמד להתערבויות מקדימות, בהן מישהו שנחשף לליים (עם עקיצת קרציות ידועה) יקבל זריקה במינון יחיד של התרופה.
כדי להגיע למסקנה כי קרוב משפחה פניצילין יהיה הטיפול היעיל והממוקד ביותר, הצוות סקר כמעט 500 תרופות בספריה תרופתית, תוך שימוש במסגרת מולקולרית להבנת אינטראקציות פוטנציאליות בין אנטיביוטיקה לחיידקי בורליה. ברגע שלקבוצה הייתה רשימה קצרה של פוטנציאלים, הם ביצעו בדיקות פיזיולוגיות, סלולריות ומולקולריות נוספות כדי לזהות תרכובות שלא השפיעו על חיידקים אחרים.
הם גילו כי פייפרצילין הפריע בלעדית לדפוס סינתזת דופן התא הלא שגרתי המשותף לחיידקי ליים, ומונע מהחיידקים לצמוח או לחלק ובסופו של דבר הוביל למותו.
מבחינה היסטורית, פייפרצילין הוענק כחלק מקוקטייל דו תרופתי לטיפול בזיהומים קשים בסטרפ מכיוון ש- STREP יכול לפרק את בטא-לקטמים (מעמד האנטיביוטיקה של פייפרצילין) אלא אם כן מלווה על ידי טזובקטאם, שהוא מעכב של האנזים שמאפקט את הפייפרצילין. ג'וטרס תהה אם השימוש באותן שתי תרופות, ולא פייפרצילין בלבד, יהיה רוצח חיידקים יעיל יותר.
חיידקים חכמים. STREP וכמה חיידקים אחרים נלחמים באנטיביוטיקה על ידי הפרשת בטא-לקטמאזים המפעילים פייפרצילין. מצאנו שהגישה אינה רלוונטית לחלוטין בהקשר של מחלת ליים ודרך אחרת שהופכת את פייפרצילין ספציפית יותר. הוספת מעכב הבטא-לקטמאז אינה משפרת את הטיפול מכיוון שלם בורליה לא מייצרת בטא-לקטמאז, אך הקוקטייל אכן משפיע לרעה על המיקרוביומה בכך שהוא הופך לתפקודי יותר נגד תושבים מועילים. "
ברנדון ל. ג'וטרס, פרופסור חבר במחלקה למיקרוביולוגיה-אימונולוגיה של אוניברסיטת צפון-מערב אוניברסיטת פינברג לרפואה
מניעת ליים נותרה אתגר – לא קיים חיסון אנושי מאושר – וג'וטרס מקווה שהמחקר שלו מתקדם יסייע בפיתוח אסטרטגיות יזומות לאבחון וטיפול בו.
המחקר נתמך על ידי קרן ליים אזור המפרץ ומחלקה לחקלאות ארצות הברית (VA-160113), מענק המחקר של דניס דין (וירג'יניה טק), המכונים הלאומיים של אלרגיה ומחלות זיהומיות (R01AI173256, R01AI178711), קרן סטיבן ואלכסנדרה קוהן.
