חוקרים מאוניברסיטת היינריך היינה דיסלדורף (HHU) ומאוניברסיטת דויסבורג-אסן (UDE) הצליחו יחד לזהות ולסנתז קבוצה של מולקולות שיכולות לפעול נגד הגורם לשחפת בדרך חדשה. בכתב העת המדעי Cell Chemical Biology, הם מתארים כי מה שנקרא callyaerins פועל נגד המחלה הזיהומית על ידי שימוש במנגנון שונה מהותית בהשוואה לתרופות אנטיביוטיות ששימשו עד כה.
המחלה המדבקת שחפת נגרמת על ידי החיידק Mycobacterium tuberculosis (בקיצור: M. שחפת). יותר מעשרה מיליון אנשים נדבקים במחלה ברחבי העולם מדי שנה. לפי ארגון הבריאות העולמי (WHO), 1.6 מיליון בני אדם מתו משחפת רק בשנת 2021. זה הופך אותה לאחת המחלות הזיהומיות המשמעותיות ביותר, ובמיוחד במדינות עם מערכות בריאות לקויות, היא מהווה איום רציני על האוכלוסייה.
שעות נוספות, M. שחפת פיתחה עמידות לאנטיביוטיקה רבות, מה שהופך את הטיפול לקשה יותר ויותר. יש כיום רק תרופות בודדות הזמינות היעילות נגד זנים עמידים. לכן החוקרים מחפשים תרכובות אנטיבקטריאליות ומנגנוני פעולה חדשים כבסיס לפיתוח תרופות חדשות לחלוטין.
צוות מחקר בראשות פרופסור ד"ר ריינר קלשוייר מהמכון לביולוגיה וביוטכנולוגיה פרמצבטית ב-HHU ופרופסור ד"ר מרקוס קייזר מהמרכז לביוטכנולוגיה רפואית ב-UDE זיהה גישה חדשה ביסודה כזו הכוללת קליאירינים. מבחינה כימית, חומרים טבעיים אלה ממוצא ימי מסווגים ככינוי ציקלופפטידים.
"הצלחנו לסנתז כימית את החומר המופיע באופן טבעי בספוגים ימיים על מנת לבחון את השפעתו על חיידקי שחפת בתרביות תאים. זה איפשר לנו לייצר נגזרות חדשות ועוצמתיות יותר שלא קיימות בטבע. סינתזה כימית כזו צריכה להצליח לפני שניתן יהיה להשתמש בחומר פעיל פוטנציאלי כתרופה בקנה מידה גדול", מסביר ד"ר דיוויד פודלסיינסקי מ-UDE, אחד משני הכותבים הראשיים של המחקר שפורסם כעת ב-Cell Chemical Biology.
חיידק השחפת מדביק בעיקר פגוציטים אנושיים, מה שנקרא מקרופאגים, שבהם מתרבים החיידקים. החוקרים גילו כעת כי קליאירינים יכולים לעכב את צמיחת החיידק בתאים אנושיים.
הקליאירינים תוקפים חלבון ממברנה ספציפי של M. שחפת נקרא Rv2113, שאינו חיוני לקיום החיידק. זה משבש באופן מקיף את חילוף החומרים של החיידק, ומפריע לצמיחתו. לעומת זאת, תאים אנושיים לא מושפעים מהקליארינים".
עמנואל טולה אדניי, חוקר דוקטורט, מחבר משותף, אוניברסיטת היינריך היינה דיסלדורף
פרופסור קלשוייר, מחבר המחקר המקביל: "עם הקליארינים גילינו מנגנון פעולה חדש. בניגוד לאנטיביוטיקה אחרת, חומרים אלו אינם חוסמים מסלולים מטבוליים חיוניים בתא החיידק. במקום זאת, הם תוקפים ישירות קרום לא חיוני. חלבון של החיידק, שלא נחשב בעבר כמטרה פוטנציאלית".
פרופסור קייזר, המחבר המקביל השני, מתמקד בפרספקטיבה נוספת: "בעבודת מחקר נוספת, כעת עלינו להבהיר במדויק כיצד callyaerins מתקשרים עם Rv2113 וכיצד אינטראקציה זו משבשת תהליכים תאיים שונים בצורה כזו ש M. שחפת לא יכול לגדול יותר. עם זאת, הצלחנו להראות שחלבונים לא חיוניים יכולים לייצג גם מבני מטרה יקרי ערך לפיתוח אנטיביוטיקה חדשה."
