مضاد حيوي منسي منذ عقود قد يكون قاتلا خارقا للبكتيريا

مضاد حيوي تم تطويره منذ حوالى 80 عامًا قبل أن يتم التخلي عنه ونسيانه يمكن أن يقدم مرة أخرى حلولًا جديدة ومثيرة، هذه المرة للتهديد الناشئ من الجراثيم المقاومة للأدوية. إذ ان نصف الأدوية القاتلة للبكتيريا التي نستخدمها اليوم عبارة عن أشكال مختلفة من المركبات التي تم العثور عليها منذ ما يقرب من قرن من الزمان. حيث تم عزل مادة تسمى «الستربتوثريسين» في الأربعينيات من القرن الماضي، ما لفت الانتباه إلى قدرتها على علاج الالتهابات التي تسببها ما يعرف باسم «البكتيريا سالبة الغرام» على عكس «البكتيريا موجبة الغرام»؛ حيث تفتقر هذه الميكروبات إلى جدار خلوي قوي يستهدفه العديد من المضادات الحيوية.

وكان العثور على البدائل أحد أكبر التحديات التي تواجه صناعة الأدوية؛ ففي عام 2017، أصدرت منظمة الصحة العالمية (WHO) قائمة بأكثر مسببات الأمراض خطورة ومقاومة للأدوية فكانت معظم (البكتيريا سالبة الغرام).

ولكن على الرغم من قدرته على قتل البكتيريا، إلا أن الستربتوثريسين لم يقم بإجراء القطع. فقد تم اعتباره شديد السمية لصحة الكلى البشرية في دراسة أولية ودُفن لاحقًا في الأدبيات العلمية. والآن يقوم عالم الباثولوجيا جيمس كيربي من جامعة هارفارد وزملاؤه باستخراجه احتياطيًا واستكشاف إمكاناته تحت اسم جديد هو «nourseothricin».

إنتاج «محتمل» لمضادات حيوية من بكتيريا العصر الحجري

قطع فريق بحثي دولي خطوة كبيرة نحو إنتاج مضادات حيوية جديدة من بكتيريا تنتمي إلى العصر الحجري.

وخلال الدراسة المنشورة في دورية «ساينس»، كشف الفريق البحثي متعدد التخصصات بقيادة معهد «لايبنيز لأبحاث المنتجات الطبيعية وبيولوجيا العدوى»، ومعهد «ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية» بألمانيا، وجامعة «هارفارد» الأميركية، عن كيف قاموا بإعادة بناء جينوم بكتيريا غير معروفة سابقاً تعود إلى العصر الحجري، ثم استخدموا أدوات التكنولوجيا الحيوية الجزيئية الصناعية للسماح للبكتيريا الحية بإنتاج المواد الكيميائية المشفرة بواسطة الجينات القديمة، والتي يمكن أن تكون مفيدة في إنتاج المضادات الحيوية.

وتقتصر الدراسة العلمية للمنتجات الطبيعية الميكروبية إلى حد كبير على البكتيريا الحية، ولكن نظراً لأن أسلافها قد سكنت الأرض لأكثر من 3 مليارات سنة، فهناك تنوع هائل من المنتجات الطبيعية السابقة ذات الإمكانات العلاجية التي لا تزال غير معروفة لنا حتى الآن، غير أن الفريق البحثي الدولي، أعلن عن نجاحه في التوصل إلى طريقة للوصول إلى هذه المنتجات الطبيعية.

ولجأ الفريق البحثي إلى جير الأسنان الذي يحافظ على الحمض النووي للبكتيريا التي استعمرت الفم على مدى آلاف السنين، مما يوفر معلومات غير مسبوقة حول التنوع البيولوجي والقدرات الوظيفية للميكروبات القديمة التي استعمرت الفم.

وركز الفريق على إعادة بناء الجينوم البكتيري المغلف داخل جير الأسنان، من 12 إنساناً بدائياً (إنسان نياندرتال) يرجع تاريخهم إلى نحو 102 إلى 40 ألف سنة مضت، و 34 إنساناً أثرياً يرجع تاريخهم إلى نحو 30 ألف إلى 150 ألف عام، و 18 إنساناً حالياً.

وأعاد الباحثون بناء جينوم الكثير من الأنواع البكتيرية الفموية، بالإضافة إلى أنواع أخرى أكثر غرابة لم يتم وصف جينوماتها من قبل، وكان من بين هؤلاء عضو غير معروف من الكلوروبيوم (البكتيريا الكبريتية الخضراء)، والذي تم العثور عليه في جير الأسنان لسبعة من البشر ينتمون للعصر الحجري القديم وإنسان نياندرتال.

وكانت الخطوة التالية هي استخدام أدوات التكنولوجيا الحيوية الجزيئية الصناعية للسماح للبكتيريا الحية بإنتاج المواد الكيميائية المشفرة بواسطة الجينات القديمة.

ويقول عنان إبراهيم، من معهد «لايبنيز لأبحاث المنتجات الطبيعية وبيولوجيا العدوى» والباحث المشارك بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للمعهد، بالتزامن مع نشر الدراسة: «هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تطبيق هذا النهج بنجاح على البكتيريا القديمة، وأدى إلى اكتشاف عائلة جديدة من المنتجات الميكروبية الطبيعية التي أطلقنا عليها اسم (باليوفيورانس)، وبالنظر إلى المستقبل، نأمل في استخدام هذه التقنية لإيجاد مضادات حيوية جديدة».

وقال كيربي «الآن مع ظهور مسببات الأمراض المقاومة للأدوية المتعددة، والتي لا يتوفر لها سوى القليل من المضادات الحيوية الفعالة المتاحة للعلاج، فقد حان الوقت لإعادة النظر واستكشاف إمكانات ما أغفلناه سابقًا. فـ Nourseothricin هو منتج طبيعي تصنعه بكتيريا التربة إيجابية الغرام. إنه في الواقع مزيج من المضادات الحيوية، يُعطى أسماء فردية مثل الستربتوثريسين F (S-F) والستربتوثريسين D (S-D)»، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص، نقلا عن «PLOS Biology».

وبينما يُظهر nourseothricin و S-D تأثيرات سامة على خلايا الكلى في المختبر، أثبت كيربي وزملاؤه الآن أن هذا ليس هو الحال بالنسبة لـ S-F. فلا يزال هذا المركب فعالاً للغاية في قتل البكتيريا سالبة الغرام المقاومة للأدوية ولكن بتركيزات غير سامة؛ ففي نماذج الفئران، تمكنت S-F بالفعل من قتل سلالة من البكتيريا التي أثبتت مقاومتها للعديد من الأدوية الموجودة. كل ذلك بأقل قدر ممكن من السمية.

وأوضح كيربي «لقد اكتشفت البكتيريا التي تعيش في التربة في سعيها للحفاظ على أرضها خلال دهور من التطور كيفية صنع المضادات الحيوية التي يمكنها اختراق دروع البكتيريا سالبة الغرام. والستربتوثريسين هي إحدى نتائج سباق التسلح المستمر هذا. إذ تقدم هذه المركبات حلاً مميزًا لاختراق آليات الدفاع عن مسببات الأمراض سالبة الغرام».

إلّا ان كيربي يستدرك بالقول انه «لم تتضح بعد التفاصيل الدقيقة وراء هجوم الستربتوثريسين، لكن يبدو أن المضاد الحيوي يرتبط بالبكتيريا سالبة الغرام ويعبث بآلية صنع البروتين بطريقة مختلفة عن الأدوية الأخرى». مؤكدا «إذا تمكن الباحثون من معرفة كيفية ذلك، يمكن أن يساعدهم في تطوير فئة جديدة كاملة من الأدوية للبكتيريا التي أثبتت حتى الآن مقاومتها العالية».

من أجل ذلك، بدأ كيربي وزملاؤه بالفعل في استكشاف كيفية تعزيز الستربتوثريسين الطبيعي، مثل S-F ، للعمل بشكل أفضل كقاتل خارق للبكتيريا. مبينا أنهم «يتطلعون إلى تجدد الاهتمام بهذه الفئة من المضادات الحيوية ذات الأهمية التاريخية، والتي تم نسيانها منذ فترة طويلة».

طبيبة: مضادات حيوية طبيعية تساعد في الوقاية بموسم البرد

أكدت خبيرة التغذية الروسية الدكتورة تاتيانا زاليتوفا ضرورة الاستعداد لمواجهة أمراض فصل الشتاء عن طريق تناول المنتجات الطبيعية لتنشيط منظومة المناعة. قائلة «يمكن استخدام المضادات الحيوية الطبيعية كوسيلة للوقاية. إذ يعتبر الثوم أهم المضادات الحيوية الطبيعية، حيث أظهرت دراسات علمية أن الثوم يمكنه فعلا تنشيط منظومة المناعة وتعزيز قدرتها على مكافحة العدوى الفيروسية. لذلك يفضل تناول الثوم قبل بداية فصل الخريف وخلاله». مضيفة «يساعد الريحان في حماية الجسم خلال موسم البرد، حيث يعدّ أحد المضادات الطبيعية الشائعة أيضا لأن له خصائص مطهرة ومضادة للبكتيريا، وعند تناوله يعزز الحماية من الإنفلونزا ونزلات البرد، كما يساعد الجسم على التعامل مع العدوى المتنقلة عبر الأغذية»، وذلك وفق ما نشرت وكالة أنباء «نوفوستي» الروسية.
لكن الخبيرة الروسية تنبّه في حال الإصابة بأمراض البرد لا يمكن للثوم والريحان أن يكونا بديلا للأدوية التي يصفها الطبيب، موضحة «توفر المضادات الحيوية الطبيعية مستوى منخفضا نسبيا من الحماية ضد العدوى. أي لا يمكن أن تكون بديلة للأدوية. لذلك إذا وصف الطبيب للمريض دواء معينا، فإن استبداله بمواد طبيعية يعتبر ممارسة غير آمنة. لأن المضادات الحيوية الطبيعية، هي وسيلة مساعدة وليست رئيسية»، وفق قولها.