مضاد حيوي قديم قد يمثّل أداة جديدة لمكافحة البكتيريا المقاومة للأدوية

قد يتمكن الأطباء من استخدام أداة جديدة لحماية المرضى من حالات العدوى البكتيريّة التي تقاوم عدة أدوية؛ ولكن هذه الأداة الجديدة التي قد تساعد على مكافحة البكتيريا التي تزداد صعوبة مكافحتها ليست جديدة تماماً، فهي مضاد حيوي اكتُشف منذ 80 عاماً. نظرت دراسة جديدة نُشرت بتاريخ 16 مايو/ أيار 2023 في مجلة الوصول المفتوح "بلوس بايولوجي" (PLOS Biology) في مركب طبيعي يتشكّل في التربة يحمل اسم "نورسيوثريسين" (nourseothricin) اكتُشف في عام 1942.

لماذا قد يشكل مركب نورسيوثريسين حلاً لمشكلة مقاومة المضادات الحيوية؟

حفّز انتشار حالات العدوى البكتيرية المقاومة للمضادات الحيوية العلماء على البحث عن أنواع جديدة من المضادات الحيوية. مقاومة المضادات الحيوية هي مشكلة طبية خطِرة للغاية ومتنامية، ووفقاً لمراكز السيطرة على الأمراض ومنع انتشارها الأميركية؛ تسببت هذه الحالة بوفاة ما لا يقل عن 1.27 مليون شخص في العالم وارتبطت بنحو 5 ملايين حالة وفاة في عام 2019. تُوثَّق أكثر من 2.8 مليون حالة عدوى مقاومة للمضادات الحيوية في الولايات المتحدة سنوياً، ويتوفى أكثر من 35 ألف شخص سنوياً بسببها.

يحتوي مركب نورسيوثريسين على عدة أشكال مختلفة من جزيء معقّد يحمل اسم "ستربتوثريسين"، ويأمل العلماء أن يؤدي هذا الجزيء دور عامل فعال ضد فئة من البكتيريا تحمل اسم "البكتيريا السلبية الغرام" (Gram-negative bacteria). تتمتع هذه البكتيريا، مثل بكتيريا الإشريكية القولونية، بطبقة خارجية واقية سميكة كما أنها عالية المقاومة للمضادات الحيوية بصورة خاصة.

اقرأ أيضاً: كيف يمكننا حماية الميكروبات النافعة في الأمعاء من المضادات الحيوية؟

لماذا استُبعد النورسيوثريسين في الأربعينيات؟

لسوء الحظ، بيّنت تجربة بشرية ضيقة أُجريت في وقت ما في أربعينيات القرن العشرين ولم تُنشر نتائجها أن مركب نورسيوثريسين سام للكلى؛ ما أدى إلى وقف العمل عليه، وقرّر مؤلفو الدراسة الجديدة إعادة النظر في هذا المركّب.

قال اختصاصي علم الأمراض في كلية الطب في جامعة هارفارد والمؤلف المشارك في الدراسة الجديدة، جيمس كيربي في بيان صحفي: "بدأنا البحث عن الأدوية التي يمكننا استخدامها، واتضح أن هذه البكتيريا الفائقة المقاومة كانت شديدة التأثر بالستربتوثريسين. لذلك؛ تمكنّا من استخدامها بصفتها عامل اختيار لإجراء التجارب. لم يكن المركّب الذي عزله العلماء في عام 1942 نقياً مثل المركب الذي أجرينا التجارب عليه اليوم، والمركب الذي كان يدعى ستربتوثريسين في ذلك الوقت هو في الواقع مزيج من أكثر من نوع من الستربتوثريسين، ويحمل المزيج الطبيعي من الأنواع المتعددة من الستربتوثريسين اسم "نورسيوثريسين" اليوم".

يعمل كيربي أيضاً مديراً لمختبر علم الأحياء الدقيقة السريري في مركز ديكونيس الطبي.

لم ينقِّ الباحثون في الدراسات السابقة التي أُجريت على نورسيوثريسين هذا المضاد الحيوي من الستربتوثريسين تماماً؛ ما أدى إلى السمية على الأرجح، وبيّنت دراسة نُشرت في عام 2022 أن الأشكال المتعددة من الستربتوثريسين ذات خواص سميّة مختلفة بالفعل.

كانت سمية أحد أنواع الستربتوثريسين الذي يحمل اسم "ستربتوثريسين-إف" (streptothricin-F)، أقل بشكل ملحوظ، وكان أكثر فعالية في مقاومة مسببات الأمراض المنتشرة حالياً التي تقاوم العديد من الأدوية.

استهداف البكتيريا السالبة الغرام  بستربتوثريسين-دي

نظر الباحثون في الدراسة الجديدة من كثب في النوع ستربتوثريسين-إف ونوع آخر أيضاً يحمل اسم "ستربتوثريسين-دي" (Streptothricin-D)؛ استهدفت سلالة ستربتوثريسين-دي البكتيريا السالبة الغرام بصورة خاصة، وكانت أكثر فعالية من سلالة ستربتوثريسين-إف في مكافحة بكتيريا المعويّات المقاومة للأدوية والأنواع البكتيرية الأخرى. مع ذلك، تسببت هذه السلالة بالتسمم الكلوي في جرعات منخفضة.

استخدم الباحثون المجهر الإلكتروني فائق البرودة لإثبات أن ستربتوثريسين-إف يرتبط بشكل وثيق مع وحدة فرعية من الريبوسوم البكتيري، ويتسبب هذا الارتباط بوقوع أخطاء في الترجمة (عملية تركيب البروتين في الخلايا) في البكتيريا؛ ما يعزز قدرة المضادات الحيوية على منع انتشار العدوى البكتيرية.

اقرأ أيضاً: كيف سيغير العلاج الجديد للالتهاب من مضاعفاته اللاحقة؟

قال كيربي: "يعمل ستربتوثريسين-إف من خلال تثبيط قدرة الكائن الحي على تركيب البروتينات بطريقة ماكرة للغاية. عندما تركّب خلية ما البروتينات، فهي تفعل ذلك باستخدام مخطط (أو رسالة) يحتوي على تعليمات حول الأحماض الأمينية التي يجب ربطها لتركيب البروتين. وتساعد دراساتنا على تفسير الطريقة التي يتسبب فيها هذا المضاد الحيوي باضطراب في الآلية السابقة يؤدي إلى حدوث أخطاء في قراءة المخطط تؤدي بدورها إلى ربط الأحماض الأمينية بشكل خاطئ. السبب الرئيسي الذي يؤدي إلى تسمم الخلية هو أنها تركّب البروتين بشكل خاطئ".

لا يزال الفريق يحاول اكتشاف آلية عمل نورسيوثريسين؛ لكن لاحظ الباحثون أن هذا المضاد الحيوي يعمل بآلية مختلفة عن المضادات الحيوية الأخرى. سيواصل كيربي دراسة مركّب نورسيوثريسين مع باحثين متعاونين في جامعة نورث ويسترن والمركز الطبي التابع لجامعة كيس ويسترن ريزرف للتعمق أكثر وفهم كيفية عمله بدقة.

قال كيربي: "لدينا متعاونون رائعون ساعدونا على متابعة مشروع ينتمي لعدة مجالات بحثية، وهذه الدراسة مثال على المشاريع العلمية التعاونية في أفضل حالاتها".