کشف مولکول جدید برای سرکوب مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان دانشگاه آکسفورد یک مولکول کوچک جدید ساخته اند که می تواند تکامل مقاومت آنتی بیوتیکی را در باکتری ها سرکوب کند و باکتری های مقاوم را نسبت به آنتی بیوتیک ها حساس تر کند. این یافته ها در مجله Chemical Science منتشر شده است.

افزایش جهانی باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک یکی از مهمترین تهدیدات بهداشت عمومی و توسعه جهانی است که درمان بسیاری از عفونت های رایج به طور فزاینده ای دشوار می شود. تخمین زده می شود که باکتری های مقاوم به دارو در حال حاضر به طور مستقیم مسئول حدود 1.27 میلیون مرگ و میر جهانی در هر سال هستند. بدون توسعه سریع آنتی بیوتیک ها و داروهای ضد میکروبی جدید، این رقم به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

مطالعه جدیدی که توسط محققان موسسه تحقیقات ضد میکروبی اینئوس آکسفورد (IOI) و دپارتمان فارماکولوژی دانشگاه آکسفورد انجام شد، امیدی به کشف یک مولکول کوچک است که در کنار آنتی بیوتیک ها برای سرکوب تکامل مقاومت دارویی در باکتری ها کار می کند.

یکی از راه هایی که باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها مقاوم می شوند، جهش های جدید در کد ژنتیکی آنهاست. برخی از آنتی بیوتیک ها (مانند فلوروکینولون ها) با آسیب رساندن به DNA باکتریایی عمل می کنند و باعث مرگ سلول ها می شوند. با این حال، این آسیب DNA می تواند فرآیندی به نام "پاسخ SOS" را در باکتری آسیب دیده آغاز کند. پاسخ SOS ، DNA آسیب دیده را در باکتری ها ترمیم می کند و سرعت جهش های ژنتیکی را افزایش می دهد که می تواند توسعه مقاومت به آنتی بیوتیک ها را تسریع کند. در مطالعه جدید، دانشمندان آکسفورد مولکولی را شناسایی کردند که می تواند پاسخ SOS را سرکوب کند و در نهایت اثربخشی آنتی بیوتیک ها را در برابر این باکتری ها افزایش دهد.

محققان مجموعه ای از مولکول هایی را که قبلا گزارش شده بود برای افزایش حساسیت استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) به آنتی بیوتیک ها و جلوگیری از پاسخ MRSA SOS مطالعه کردند. MRSAنوعی باکتری است که معمولاً بدون ضرر روی پوست زندگی می کند. اما اگر وارد بدن شود، می تواند باعث عفونت جدی شود که نیاز به درمان فوری با آنتی بیوتیک دارد. MRSA به تمام آنتی بیوتیک های بتالاکتام مانند پنی سیلین ها و سفالوسپورین ها مقاوم است.

محققان ساختار بخش های مختلف این مولکول را اصلاح کردند و عملکرد آن ها را در برابر MRSA با سیپروفلوکساسین، آنتی بیوتیک فلوروکینولون، آزمایش کردند. این قوی ترین مولکول بازدارنده SOS که تا به امروز گزارش شده است، به نام OXF-077 شناسایی شده است. هنگامی که با طیف وسیعی از آنتی بیوتیک ها از کلاس های مختلف ترکیب شد، OXF-077 این موارد را در جلوگیری از رشد قابل مشاهده باکتری MRSA موثرتر کرد.

در یک نتیجه کلیدی، تیم سپس حساسیت باکتری های تحت درمان با سیپروفلوکساسین را در طی چند روز آزمایش کردند تا مشخص کنند که مقاومت در برابر آنتی بیوتیک با یا بدون OXF-077 چقدر سریع ایجاد می شود. آنها دریافتند که ظهور مقاومت به سیپروفلوکساسین در باکتری های تحت درمان با OXF-077 در مقایسه با باکتری هایی که با OXF-077 درمان نشده بودند، به طور قابل توجهی سرکوب شد.

این اولین مطالعه ای است که نشان می دهد یک مهارکننده پاسخ SOS می تواند تکامل مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری ها را سرکوب کند. علاوه بر این، هنگامی که باکتری های مقاومی که قبلاً در معرض سیپروفلوکساسین قرار گرفته بودند با OXF-077 درمان شدند، حساسیت آن ها به آنتی بیوتیک به همان سطح با باکتری هایی که مقاومت ایجاد نکرده بودند بازگرداند.

مقاله توسعه یک مهارکننده پاسخ SOS جهش زا که تکامل مقاومت آنتی بیوتیکی کینولون را سرکوب می کند در مجله Chemical Science منتشر شده است.