עתיד האנטיביוטיקה עשוי לבוא מאחור של סוס

לפני כ-15 שנה, הופץ הודעת דוא"ל המציעה כי תחבורה מודרנית מבוססת על הקצוות האחוריים של סוסים. ממסילות הברזל שלנו ועד לתכנון של רקטות מאיץ לתוכנית מעבורות החלל, רוחב מאחור של סוס הכתיב את האופן שבו אנחנו נוסעים היום. אמנם התיאוריה הזו הייתה ברובה מבוטל, תחומים אחרים של המדע המודרני התקדמו בין השאר בשל הפוני האחורי ומה שיוצא ממנו.

זבל סוסים היה חלק עם פני יאנוס מחיי האדם במשך מאות שנים. למרות שידוע שהוא מכיל מחלות זיהומיות והוא המדיום המושלם להתפתחות נושאי מחלות זבובים, הוא גם מועמד מושלם כדשן. עד עליית הרכב, גללי סוסים היו א אהוב בחירה על מנת לגדל ירקות ומזונות חקלאיים אחרים.

אך ככל שהדאגה לקיימות סביבתית גברה לאחר תום מלחמת העולם השנייה, כך גדל גם הפוטנציאל ליישומים רחבים יותר של זבל סוסים. בתוך ה שנות ה-50, המטריצה ​​הדשאית נחשבה כתרבית התחלה מושלמת לקומפוסטציה חיידקית. בשנות ה-70, פוטנציאל הזבל כבסיס ל דלק ביולוגי נחקר. עד תחילת המילניום, המטריצה ​​נחשבה למקור פוטנציאלי לחום בעירה ללא יצירת פחמן דו חמצני.

בעוד הפוטנציאל הסביבתי המשיך לעלות, האפשרויות הרפואיות היו איטיות להגיע. מלבד הצמיחה של מסורתי פטריות מרפא, אשר מוצאים בזבל סוסים משאב אופטימלי, לא היה באמת יתרון משמעותי להילחם במחלות. זה לא מנע מחוקרים לחפש אנטיביוטיקה בשנות ה-50, אבל ההצלחה הייתה מועטה. למרות שהפוטנציאל מעולם לא נדחה, לאף אחד לא היה מזל אמיתי למצוא מועמד מתאים.

אבל בשנת 2003, זה השתנה במקצת עם הזיהוי של פטריית צואת סוס מסוימת, שנקראה בהתאם קופרינוס, שמקורה במילה היוונית, koprinos שפירושה "של גללים". כאשר סדרה של שישה מינים היו מְתוּרבָּת ולאחר מכן נבדק נגד חיידקים, תוצאות הראו שהעבודה של שנות החמישים הייתה כדאית. לפטריות הייתה פעילות נגד מספר פתוגנים ונראה כי לא היו רגישות לעמידות. מעבודה זו בלבד, המצוד אחר תרופות אנטיביוטיות ואנטיביוטיות חדשות צבר תאוצה חדשה.

במהלך השנים, קופרינוס בסופו של דבר פיצול מה שמוביל לקבלה של חדש סוּג ידוע כ קופרינופסיס ומין הנקרא ג. סינריאה. בשנת 2010, הוא הפך למשאב פוטנציאלי לאנטיביוטיקה חדשה עקב זיהוי קבוצת כימיקלים הנקראים אתיל אצטט. הנוכחות שלהם הראתה שעוד יותר אפשרויות אנטי-מיקרוביאליות עשויות להיות בפנים.

בשבוע שעבר הפכה התיאוריה למציאות. צוות חוקרים אירופי גילה חומר אנטי מיקרוביאלי חדש מ ג. סינריאה נקרא קופסין. הממצא שזוהה כפפטיד ייחודי, יכול לאותת על תחילתו של כיוון חדש באנטיביוטיקה פיתוח ומציע תקווה לאלו המודאגים מעמידות והופעת הפוסט-אנטיביוטיקה תְקוּפָה.

הקבוצה פעלה על פי נוהל סטנדרטי שבו תחילה גידלו את הפטרייה במעבדה במשך ארבעה ימים ולאחר מכן אספו כמויות קטנות של התרבית לבדיקה. לאחר מכן הם לקחו את החלקים הללו וגידלו אותם על חרוזי זכוכית למשך יומיים וחצי נוספים. בשלב זה, הם הציגו אחד משלושה מיני חיידקים שונים, Bacillus subtilis, Pseudomomas aeruginosa, או אי קולי. לאחר עוד יומיים של דגירה, הם חיפשו כל סימן לתחרות. למרות שגם לא ה ה. coli ולא את פסאודומונס הושפע, ה ב. subtilis היה מעוכב נותן לקבוצה את היכולת להתקדם.

סדרת הניסויים הבאה התמקדה בזיהוי אילו מרכיבים של הפטרייה היו אחראים לעיכוב. הצוות בודד שברי חלבון שונים מהתרבות הפטרייתית ולאחר מכן חזר על הניסויים. הם המשיכו כך עד שהייתה להם רשימה של חמישה חלבונים אפשריים. בשלב זה, הם נותחו באמצעות ספקטרוסקופיה מסה כדי להבהיר את הרצפים.

בשלב זה, הקבוצה שיבטה את הרצפים הגנטיים החשודים למין שמרים, פיצ'יה פסטוריס, ולאחר מכן ייצר המוני את החלבון. הם שוב חזרו לבדוק אם יש פעילות אנטי-מיקרוביאלית נגד ב. subtilis. הם הצליחו רק עם אחד, קופסין.

ניתוח מולקולרי ואטומי של קופסין גילה שהוא מורכב ויציב ביותר, מה שמרמז על כך שהוא יכול להיות אנטיביוטיקה יעילה. המולקולה הוכיחה את הפוטנציאל שלה על ידי הפגנת פעילות נגד מספר מינים שעלולים להיות פתוגניים, כולל אלו מ סטרפטוקוקוס, ליסטריה, וה-Vancomycin עמיד אנטרוקוקוס, כמו גם הגורם לאלח דם מיקרוקוקוס לוטאוס ואפילו Corynebacterium diphtheriae, הסוכן מאחורי דיפטריה.

התוצאות היו כל כך חיוביות שהחוקרים הציעו שקופסין יכול לייצג עתיד חדש עבור תרופות אנטי-מיקרוביאליות הן ברפואה והן בתעשיית המזון. על ידי הדגמת לא רק את יכולתו להרוג חיידקים אלא גם להתגבר על עמידות לוונקומיצין, הפפטיד גם הציע דרך חדשה לפיתוח עתידי של אנטיביוטיקה מבוססת פפטיד. יתרה מזאת, מנגנון הפעולה - הכוונה של מולקולת חיידקים שמורים מאוד הידועה בשם lipid II - שמציע תקווה לרכישת עמידות עשויה להיות קשה עבור כל מין חיידקי.

מאמר זה מייצג רק את המחקר הראשון של הקופסין, אבל אני מקווה שיהיו עוד מחקרים בבעלי חיים ואפילו ניסויים קליניים. עם התגברות העמידות לאנטיביוטיקה, הגילוי של אפשרויות חדשות כמו פפטידים אנטי-מיקרוביאליים לא רק מועיל, אלא גם נחוץ. כאשר אנו מחפשים לשמור על הארסנל מפני מחלות זיהומיות, אנו יכולים לכוון את עינינו לעבר סביבות טבעיות יותר כמו זבל סוסים. אמנם התפקיד לא מתאים לכולם, אבל התגמול למי שיקבל את האתגר עשוי לא רק למלא ייעודים אישיים, אך גם עשוי לעזור לשמור על יכולתנו להילחם במחלות זיהומיות חָזָק.