חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד פיתחו מולקולה קטנה חדשה שיכולה לדכא את התפתחות העמידות לאנטיביוטיקה בחיידקים ולהפוך חיידקים עמידים לרגישים יותר לאנטיביוטיקה. הממצאים פורסמו בכתב העת Chemical Science.
העלייה העולמית של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה היא אחד מאיומי בריאות הציבור והפיתוח העולמיים המובילים, כאשר זיהומים נפוצים רבים הופכים קשים יותר לטיפול. ההערכה היא שחיידקים עמידים לתרופות כבר אחראים ישירות לכ-1.27 מיליון מקרי מוות עולמיים מדי שנה ותורמים ל-4.95 מיליון מקרי מוות נוספים. ללא התפתחות מהירה של אנטיביוטיקה ואנטי-מיקרוביאליות חדשות, נתון זה אמור לעלות משמעותית.
מחקר חדש בראשות חוקרים ממכון אינאוס אוקספורד למחקר אנטי-מיקרוביאלי (IOI) והמחלקה לפרמקולוגיה באוניברסיטת אוקספורד מציע תקווה בגילוי של מולקולה קטנה הפועלת לצד אנטיביוטיקה כדי לדכא את התפתחות העמידות לתרופות בחיידקים.
אחת הדרכים שבהן חיידקים הופכים עמידים לאנטיביוטיקה נובעת ממוטציות חדשות בקוד הגנטי שלהם. חלק מהאנטיביוטיקה (כגון פלואורוקינולונים) פועלות על ידי פגיעה ב-DNA חיידקי, וגורמת למות התאים. עם זאת, נזק זה ל-DNA יכול לעורר תהליך המכונה 'תגובת SOS' בחיידקים המושפעים. תגובת ה-SOS מתקנת את ה-DNA הפגוע בחיידקים ומגבירה את קצב המוטציות הגנטיות, מה שיכול להאיץ את התפתחות העמידות לאנטיביוטיקה. במחקר החדש זיהו מדעני אוקספורד מולקולה המסוגלת לדכא את תגובת ה-SOS, ובסופו של דבר להגביר את היעילות של אנטיביוטיקה נגד חיידקים אלה.
החוקרים חקרו סדרה של מולקולות שדווחו בעבר כמגבירות את הרגישות של עמידים למתיצילין Staphylococcus aureus (MRSA) לאנטיביוטיקה, ולמניעת תגובת MRSA SOS. MRSA הוא סוג של חיידקים שבדרך כלל חיים בצורה בלתי מזיקה על העור. אבל אם זה נכנס לגוף, זה יכול לגרום לזיהום חמור שצריך טיפול מיידי באנטיביוטיקה. MRSA עמיד לכל האנטיביוטיקה של בטא-לקטם כמו פניצילינים וצפלוספורינים.
החוקרים שינו את המבנה של חלקים שונים של המולקולה ובדקו את פעולתם נגד MRSA כאשר ניתנה עם ציפרלקס, אנטיביוטיקה של פלואורוקינולון. זה זיהה את מולקולת מעכבי SOS החזקה ביותר שדווחה עד כה, בשם OXF-077. בשילוב עם מגוון של אנטיביוטיקה ממעמדות שונים, OXF-077 הפך אותם ליעילים יותר במניעת צמיחה גלויה של חיידקי MRSA.
בתוצאה מרכזית, הצוות בדק את הרגישות של חיידקים שטופלו בציפרלקס במשך מספר ימים כדי לקבוע באיזו מהירות מתפתחת עמידות לאנטיביוטיקה, עם או בלי OXF-077. הם מצאו כי הופעת העמידות לציפרלקס דוכאה באופן משמעותי בחיידקים שטופלו ב-OXF-077, בהשוואה לאלו שלא טופלו ב-OXF-077. זהו המחקר הראשון שהוכיח כי מעכב של תגובת SOS יכול לדכא את התפתחות העמידות לאנטיביוטיקה בחיידקים. יתרה מכך, כאשר חיידקים עמידים שנחשפו בעבר לציפרלקס טופלו ב-OXF-077, זה החזיר את הרגישות שלהם לאנטיביוטיקה לאותה רמה של חיידקים שלא פיתחו עמידות.
ממצאים אלו מצביעים על כך ש-OXF-077 היא מולקולת כלי שימושי להמשך מחקר ההשפעות של עיכוב תגובת SOS בחיידקים, ולטיפול בזיהומים עמידים לאנטיביוטיקה. דרושה עבודה נוספת כדי לבדוק את התאמתן של מולקולות אלה לשימוש מחוץ להגדרות מעבדה, והיא תהווה חלק מהעבודה המתמשכת בין ה-IOI לבין המחלקה לפרמקולוגיה של אוקספורד לפיתוח מולקולות חדשות להאטה ו/או היפוך של עמידות לאנטיביוטיקה".
ג'ייקוב ברדבורי, סטודנט ל-IOI DPhil והמחבר הראשון של המאמר
ד"ר תומס לניון-הוג, חוקר ראשי במחלקה לפרמקולוגיה באוקספורד אמר: "זו דוגמה מצוינת למה שניתן להשיג באמצעות שיתוף פעולה בין-תחומי בין מיקרוביולוגים ב-IOI וביולוגים כימיים בפרמקולוגיה. משבר ה-AMR מציב מכשולים טכניים בתחומים רבים, ואם האתגרים העומדים בפנינו כמדענים אינם מוגבלים לדיסציפלינה מדעית אחת, אז גם הפתרונות לא יהיו".
