מולקולה קטנה חדשה מציעה תקווה במאבק נגד עמידות לאנטיביוטיקה

חוקרים מאוניברסיטת אוקספורד פיתחו מולקולה קטנה חדשה שיכולה לדכא את התפתחות העמידות לאנטיביוטיקה בחיידקים ולהפוך חיידקים עמידים לרגישים יותר לאנטיביוטיקה. תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת Chemical Science.

העלייה העולמית של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה היא אחד האיומים הגדולים ביותר על בריאות הציבור והפיתוח, שכן זיהומים נפוצים רבים הופכים קשים יותר ויותר לטיפול. חיידקים עמידים לתרופות כבר אחראים ישירות לכ-1.27 מיליון מקרי מוות ברחבי העולם מדי שנה ותורמים ל-4.95 מיליון מקרי מוות נוספים. ללא פיתוח מהיר של אנטיביוטיקה וחומרים אנטי-מיקרוביאליים חדשים, נתון זה יגדל משמעותית.

מחקר חדש של מדענים ממכון Ineos באוקספורד לחקר אנטי-מיקרוביאלי (IOI) ומהמחלקה לפרמקולוגיה באוניברסיטת אוקספורד מציע תקווה לגילוי מולקולה קטנה הפועלת בשילוב עם אנטיביוטיקה כדי לדכא את התפתחות העמידות לתרופות בחיידקים.

אחת הדרכים שבהן חיידקים הופכים עמידים לאנטיביוטיקה היא באמצעות מוטציות חדשות בקוד הגנטי שלהם. חלק מהאנטיביוטיקה (כגון פלואורוקינולונים) פועלת על ידי פגיעה ב-DNA של חיידקים, וגורמת למות התאים. עם זאת, נזק זה ל-DNA יכול לעורר תהליך המכונה "תגובת SOS" בחיידקים הנגועים. תגובת ה-SOS מתקנת DNA פגום בחיידקים ומגבירה את קצב המוטציות הגנטיות, מה שיכול להאיץ את התפתחות העמידות לאנטיביוטיקה. במחקר חדש, מדענים באוקספורד זיהו מולקולה שיכולה לעכב את תגובת ה-SOS, ובכך להגביר את יעילות האנטיביוטיקה כנגד חיידקים אלה.

החוקרים חקרו סדרה של מולקולות שדווחו בעבר כמגבירות את הרגישות של סטפילוקוקוס אאורוס עמיד למתיצילין (MRSA) לאנטיביוטיקה ומונעות את תגובת MRSA SOS. MRSA הוא סוג של חיידק שבדרך כלל חי ללא נזק על העור. אך אם הוא חודר לגוף, הוא עלול לגרום לזיהום חמור הדורש טיפול אנטיביוטי מיידי. MRSA עמיד לכל האנטיביוטיקה של בטא-לקטם, כגון פניצילין וצפלוספורינים.

החוקרים שינו את המבנה של חלקים שונים של המולקולה ובדקו את פעילותם כנגד MRSA בשילוב עם ציפרופלוקסצין, אנטיביוטיקה מסוג פלואורוקינולון. זה אפשר להם לזהות את מולקולת מעכבת תגובת SOS החזקה ביותר, הנקראת OXF-077. בשילוב עם אנטיביוטיקה שונה מקבוצות שונות, OXF-077 הפך אותם ליעילים יותר במניעת צמיחה נראית לעין של חיידקי MRSA.

בממצא מרכזי, הצוות בדק לאחר מכן את הרגישות של חיידקים שטופלו בציפרופלוקסצין במשך מספר ימים כדי לקבוע באיזו מהירות התפתחה עמידות לאנטיביוטיקה עם או בלי OXF-077. הם מצאו כי הופעתה של עמידות לציפרופלוקסצין דוכאה באופן משמעותי בחיידקים שטופלו ב-OXF-077 בהשוואה לאלו שלא טופלו ב-OXF-077. זהו המחקר הראשון המדגים כי מעכב תגובת SOS יכול לדכא את התפתחות העמידות לאנטיביוטיקה בחיידקים. יתר על כן, כאשר חיידקים עמידים בעבר לציפרופלוקסצין טופלו ב-OXF-077, הרגישות שלהם לאנטיביוטיקה שוחזרה לרמה של חיידקים שלא פיתחו עמידות.

תוצאות אלו מצביעות על כך ש-OXF-077 היא מולקולת כלי שימושית לחקר נוסף של השפעות עיכוב תגובת SOS בחיידקים ולטיפול בזיהומים עמידים לאנטיביוטיקה. נדרשים מחקרים נוספים כדי לבחון את התאמתן של מולקולות אלו לשימוש מחוץ למעבדה, וזה יהווה חלק מהעבודה המתמשכת בין ה-IOI לבין המחלקה לפרמקולוגיה באוקספורד לפיתוח מולקולות חדשות להאטה ו/או היפוך התפתחות העמידות לאנטיביוטיקה.