محققین یک گروه از آنتی بیوتیک های تازه را از خاک استخراج کردند - وبلاگ آرشیو بهترین ها

به گزارش وبلاگ آرشیو بهترین ها، یک روش ابداعی توانسته است یک نوع آنتی بیوتیک را از خاک استخراج کند که دارای ساختار مولکولی منحصربفرد است. این ساختار مولکولی منحصربفرد به عنوان یک گروه تازه از آنتی بیوتیک ها

نویسنده: تریسی استادتر

مترجم: حبیب الله علیخانی

یک روش ابداعی توانسته است یک نوع آنتی بیوتیک را از خاک استخراج کند که دارای ساختار مولکولی منحصربفرد است. این ساختار مولکولی منحصربفرد به عنوان یک گروه نو از آنتی بیوتیک ها محسوب می شوند. در آنالیز های آزمایشگاهی، این آنتی بیونیک ها که در حقیقت مالاکیدین (malacidins) نامیده می شوند، چندین باکتری مقاوم در برابر داروهای مختلف مانند عفونت های پوستی مقاوم به متی سیلین و ایجاد شده بواسطه استافیلوکوک اورئوس (MRSA) در موش ها را می کشند. قابلیت ضربه زدن به میکروب ها به یک روش سیستماتیک می تواند منجر به کشف محصولات طبیعی نوی گردد که از لحاظ تاریخی منبع فراوری آنتی بیوتیک ها می باشند. یافتن داروهای نو برای درمان باکتری های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک ها یک مسئله کلیدی در درمان انسان ها می باشد. سازمان سلامت جهانی خواهان توسعه یک چنین داروها را در اولویت های کاری خود قرار داده است. در واقع اوباما رئیس جمهور سابق آمریکا نیز طرحی برای مقابله با باکتری های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک ها در برنامه کاری خود داشت. اما توسعه آنتی بیوتیک های نو، یک چالش قابل توجه است. مؤثرترین داروهایی که تا به امروز از ارگانیزم های طبیعی گرفته شده اند، در برابر باکتری ها مورد استفاده قرار گرفته اند. برای مثال، پنی سیلین از یک قارچ بدست آمده است و وانکومایسین (vancomycin) نیز در باکتریهایی یافت می گردد که در کثیفی زندگی می نمایند. بیشتر ارگانیزم هایی که دارای پتانسیل فراوری آنتی بیوتیک های نو و با طول عمر بالا هستند، نمی توانند در آزمایشگاه، رشد داده شوند. به هر حال، اگر آنها را نتوان کشت داد، محققین نمی توانند به سهولت به مولکول های آنتی بیوتیک دسترسی داشته باشند.

مالاکیدین (malacidins) که بوسیله سین بریدی (دانشگاه نیویورک) کشف شد، بخشی از یک خانواده از آنتی بیوتیک هاست که سایر باکتری ها را با استفاده از تخریب دیواره سلولی، می کشند (البته فقط در حضور کلسیم). آزمون های اولیه نشاندهنده این است که مالاکیدین برای سلول های انسانی سمی نیست و آنها حتی پس از 20 روز، مقاومتی در برابر اس آرئوس (S. aureus) ندارند. برای مقایسه باکتری های کشت داده شده در آزمایشگاه که دارای مقاومت در برابر آنتی بیوتیک هستند، تنها یک روز در برابر این آنتی بیوتیک مقاومند.

تحقیقات صورت گرفته بر روی مالاسیدین تازه آغاز شده است و برای ورود این آنتی بیوتیک به مراکز پزشکی، سال ها مطالعه مورد احتیاج است. به هر حال، این موارد، هدایت خوبی در زمینه مولکول های درمان گر مشابه به ما می دهند. قابلیت ضربه زدن به میکروب ها به یک روش سیستماتیک می تواند منجر به کشف محصولات طبیعی نوی گردد که از لحاظ تاریخی منبع فراوری آنتی بیوتیک ها می باشند.

یافته ها در خصوص این مولکول ها چالش آفرین است، اگر چه میکروب های موجود در خاک حاوی حداقل 10000 باکتری می باشد که بیشتر آنها نمی توانند تحت شرایط آزمایشگاهی، رشد داده شوند. برای یافتن مواد ژنتیکی واقعی، بردی و همکارانش بر روی تکنیک هایی متمرکز شده اند که در آنها از میدان مغناطیسی استفاده می گردد. در واقع در این روش، توالی DNA به صورت مستقیم از آب یا روغن حاصل می گردد. DNA کپی می گردد و به دیتابیسی با قابلیت سرچ، ارسال می گردد که حاوی 10 میلیون توالی DNA می باشد.

صفر شدن در توالی های ژنتیکی حقیقی با یک انسان آغاز می گردد. بردی و همکارانش به یک نوع از آنتی بیوتیک ها علاقه مند شدند که احتیاجمند کلسیم برای فعال سازی بودند. داپتومایسین که در دهه 1980 توسعه یافت، یکی از این مثال هاست اما به خوبی در خصوص آن آگاهی وجود ندارد. او و تیم تحقیقاتیش می گویند: احتمالا سایر باکتری های مشابه این ماده در خاک وجود دارد که در حقیقت موجب فراوری آنتی بیوتیک های وابسته به کلسیم می شوند.

محققین بر روی 2000 نمونه منفرد از خاک کار کردند که از اطراف ایالات متحده جمع آوری شده بود. آنها توالی DNA هر یک از نمونه ها را بدست آورده و به دیتابیس خود افزودند. مشابه با چیزی که در بخش کتابخانه مشاهده می گردد، محققین به گروه های خاص ژنتیکی نگاه می نمایند که تمام باکتری ها برای فراوری یک گستره از مولکول، از آنها استفاده می نمایند. از این مباحث، آنها می توانند علامت های ژنتیکی کشف نمایند که در حقیقت مسئول ایجاد خاصیت آنتی بیوتیکی وابسته به کلسیم است.

بیشتر بخوانید: آنتی بیوتیک ها ، تیغ دو لبه

آنها در خصوص نحوه عملکرد این ژن ها، شگفت زده شدند. یکی از هر 25 خاک دارای ژن هایی است که ممکن است مولکول های وابسته به کلسیم فراوری کند. البته بیشتر این موارد قبلا شناسایی نشده بودند. یک گروه خاص از ژن ها در هر یک خاک از 10 خاک موجود، مشاهده می گردد. آنها یکی از این خاک ها را از محل نگهداریش برمی داشتند و پس از استخراج DNA، گروه های ژنی جمع آوری می شوند و سپس به داخل باکتری تزریق می شوند. این کار موجب می گردد تا این باکتری ها قابلیت کشت در آزمایشگاه را پیدا نمایند. باکتری با استفاده از این ژن ها موجب تولدی ملاکیدین می گردد.

کیم لوویس می گوید: ابداع نو در حقیقت محاسبات هوشمند و روش ژنتیکی است که بوسیله این گروه تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفته است. این فرد مدیر مرکز کشف آنتی میکروبیال دانشگاه شمال شرق بوستون می باشد. او می گوید: چیز جالب توجه، کشف چیزهایی است که می تواند موجب فراوری میکروب های مفید نو گردد.

این نشان داده شده است که این ماده به صورت موضعی در عفونت های پوستی مناسب می باشد. اگر این ماده به صورت مناسب و ایمن عمل کند، می توان آن را به صورت تزریقی و یا به صورت قرص، مصرف کرد. کیم می گوید: این احتیاج وجود دارد که این مولکول تا حدی تمیزکاری گردد.

بردی می گوید او نمی خواهد تا مردم فکر نمایند که این آنتی بیوتیک هم اکنون در مراکز درمانی موجود داست. علاوه بر این، احتیاج است تا آزمون های دیگری بر روی این دارو انجام گردد. در حقیقت باید سایر مولکول های مشابه کشف شوند. او می گوید: ما اعتقاد داریم که این ماده در حقیقت موجب فراوری نسل نوی از آنتی بیوتیک ها می گردد که تا به امروز کشف نشده بودند.

استفاده از مطالب این مقاله با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.

منبع تحقیق :

https://www.insidescience.org