این یافته پژوهشگران دانشگاه «اکستر» میتواند مسیر تولید نسل جدیدی از آنتیبیوتیکها برای مقابله با باکتریهای مقاوم را هموار کند.
آنان با بررسی باکتری «کوکسیلا بورنتی» (Coxiella burnetii) بررسی کردند که چرا این باکتری نسبت به «داکسیسایکلین» حساسیت بالایی دارد. «داکسیسایکلین» یکی از آنتیبیوتیکهای پرمصرف است که حتی در غلظتهای پایین نیز میتواند موثر باشد.
سلولهای بدن برای ساخت پروتئین از ساختاری به نام ریبوزوم استفاده میکنند و پروتئینهای ساخته شده نیز از طریق کانال خروجی از ریبوزوم خارج میشوند.
پژوهشگران دریافتند که در باکتری «کوکسیلا بورنتی»، مولکولهای «داکسیسایکلین» روی یکدیگر قرار میگیرند و با مسدود کردن کانال خروجی ریبوزوم، مانع خروج پروتئینهای جدید ایجاد شده میشوند. این یافته، مکانیسم جدید برای نحوه از کار انداختن باکتری با «داکسیسایکلین» نشان میدهد.
آنان امیدوارند بتوانند از این یافته برای تولید نسل جدیدی از آنتیبیوتیکهای مشتقشده از «داکسیسایکلین» استفاده کنند.
نیکلاس هارمر، استاد موسسه سیستمهای زنده دانشگاه «اکستر» و سرپرست این پژوهش گفت: استفاده از میکروسکوپ الکترونی و پیشرفتهای اخیر در این فناوری به پژوهشگران اجازه داد، ساختارهای مولکولی را با جزئیاتی بیسابقه مشاهده کنند.
به گفته وی، پژوهشگران علاوه بر یافتههای مهم دیگر، با سازوکاری کاملا جدید درباره نحوه عملکرد «داکسیسایکلین» علیه «کوکسیلا بورنتی» روبهرو شدهاند و اکنون باید بررسی کنند آیا میتوان همین سازوکار را در گونههای دیگری از باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک نیز مشاهده کرد یا خیر.
جستوجو برای یافتن آنتیبیوتیکهای جدید به یکی از اولویتهای پژوهشی در جهان تبدیل شده است زیرا با تکامل باکتریها و افزایش مقاومت آنها، داروهایی که پیشتر عفونتها را بهراحتی درمان میکردند، بهتدریج کارایی خود را از دست میدهند و برخی عفونتها میتوانند مرگبار شوند.
این پژوهش عمدتا بر باکتری «کوکسیلا بورنتی» متمرکز بود. این باکتری در حیوانات شایع است و میتواند از طریق استنشاق وارد بدن انسان شود و علائمی شدید شبیه آنفلوآنزا ایجاد کند که در برخی موارد به مرگ منجر میشود. افرادی که با حیوانات مزرعه کار میکنند، بیشتر در معرض خطر قرار دارند.
پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ الکترونی توانستند ریبوزومها را مشاهده کنند؛ ساختارهایی که دستورهای ژنتیکی منتقل شده توسط مولکولهای آرانای پیامرسان (mRNA) را رمزگشایی و آنها را به پروتئین تبدیل میکنند.
آنان ابتدا مکانیسم شناختهشده عملکرد «داکسیسایکلین» را مشاهده کردند به این معنی که این آنتیبیوتیک با هدف قرار دادن ریبوزوم باکتری، مانع اتصال «آرانای ناقل» (tRNA) به مرکز رمزگشایی میشود.
اما یافته مهمتر، مشاهده مکانیسم دوم بود؛ پژوهشگران مشاهده کردند سه مولکول «داکسیسایکلین» روی یکدیگر قرار میگیرند و مسیر خروج پروتئین تازه ساخته شده از ریبوزوم را کاملا مسدود میکنند. در نتیجه، تولید پروتئین متوقف میشود و باکتری دیگر قادر به رشد و تکثیر نخواهد بود.
وبسایت دانشگاه «اکستر» گزارش کرد، پژوهشگران همچنین در باکتری «اشرشیا کُلی» (E. coli) با سازوکار دیگری مواجه شدند. در این حالت، تنها یک مولکول «داکسیسایکلین» میتواند ساختار ریبوزوم را بهشدت تغییر دهد و آن را به حالتی غیرفعال ببرد که پیش از این مشاهده نشده بود.
ویلیام استوارت، پژوهشگر اصلی پژوهش از موسسه سیستمهای زنده دانشگاه «اکستر» گفت: این یافته برای گروه پژوهشی غافلگیرکننده بوده است، زیرا آنان انتظار نداشتند سازوکاری به این شکل پیدا کنند که توضیح دهد چرا این آنتیبیوتیک در درمان عفونتهای ناشی از «کوکسیلا بورنتی» تا این اندازه موثر است.
وی افزود: پژوهشگران احتمال میدهند این سازوکار در باکتریهای دیگر نیز وجود داشته باشد و بتواند به تولید درمانهای جدید برای بیماریهایی منجر شود که در حال حاضر درمان آنها دشوار است.
نتایج این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
انتهای پیام
