ویروس‌های مهندسی شده بر علیه باکتری‌های مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک

تاریخ : ۱۳ اسفند ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۱۴۲۷

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران در حال طراحی و مهندسی ویروسی‌هایی هستند که قادر به از بین بردن باکتری‌های مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک هستند.

در کنار ویروس SARS-CoV-2 که باعث ایجاد بیماری کرونا شده است، گروه دیگری از عوامل بیماری زای خطرناک در جهان وجود دارند. تهدید باکتری های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک سال‌هاست که در حال افزایش است و به نظر می رسد این شرایط در حال بدتر شدن است. در مسیر حل این مشکل، دانشمندان نشان داده اند که ویروس‌ها می توانند سلاح بزرگی در برابر باکتری های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک باشند.

 

از زمان کشف پنی سیلین در سال 1928، آنتی بیوتیک‌ها داروهای مدرن را تغییر داده‌اند. این مولکول های کوچک با از بین بردن یا جلوگیری از رشد باکتری‌ها، با عفونت های باکتریایی مقابله می‌کنند. اواسط قرن 20 برای آنتی بیوتیک‌ها عصر طلایی نامیده می شد، زمانی که دانشمندان در حال کشف ده ها مولکول جدید برای بسیاری از بیماری ها بودند.

 

این اوج به زودی با چالشی همراه شد. محققان مشاهده کردند که بسیاری از باکتری ها در حال مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک ها هستند. بعضی از محققان به عنوان جایگزین آنتی بیوتیک‌ها، به یک دشمن طبیعی باکتری ها یعنی باکتریوفاژها روی آورده اند. باکتریوفاژها ویروس‌هایی هستند که باکتری ها را آلوده می کنند. باکتریوفاژها که به آنها فاژ نیز گفته می‌شود‌، با آلوده سازی باکتری‌ها، تکثیر و بیرون آمدن از میزبان خود زنده می مانند که باعث از بین رفتن باکتری می شود.

 

مهار قدرت فاژها برای مبارزه با باکتری ها ایده جدیدی نیست. در حقیقت ، اولین استفاده ثبت شده از به اصطلاح فاژ درمانی بیش از یک قرن پیش بود. در سال 1919، میکروبیولوژیست فرانسوی، فلکس دهرل، برای درمان کودکانی که از اسهال خونی شدید رنج می برند ، از فاژ استفاده کرد.

 

اقدامات هرل تصادفی نبود. در حقیقت، او به عنوان کاشف فاژها شناخته شده و ایده استفاده از دشمنان طبیعی باکتری ها در پزشکی را مطرح کرده است.  فاژ درمانی یک درمان استاندارد نیست اما هیجان در مورد فاژها طی چند سال گذشته افزایش یافته است. به طور خاص، دانشمندان از دانش جدیدی در مورد رابطه پیچیده فاژها و باکتری ها برای بهبود فاژ درمانی استفاده می کنند. دانشمندان امیدوارند با مهندسی فاژها برای هدف گیری بهتر و از بین بردن باکتری‌ها، بر مقاومت آنتی بیوتیکی غلبه کنند.

 

حتی اگر شما یک زیست شناس نباشید ، ممکن است در مورد یک نوع سیستم ایمنی باکتریایی شنیده باشیدCRISPR که مخفف Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats است.

 این سیستم ایمنی به باکتری ها کمک می کند تا اطلاعات ژنتیکی ناشی از عفونت های ویروسی را ذخیره کنند. سپس باکتری‌ها از این اطلاعات برای مقابله با مهاجمان آینده استفاده می کنند، همانطور که سیستم ایمنی بدن ما می تواند یک پاتوژن خاص را برای مقابله با عفونت تشخیص دهد.

 

CRISPR موجود در باکتری ها توالی های خاصی از DNA یا RNA موجود در ویروس ها را پیدا کرده و برش می‌دهد. چنین برش دقیقی CRISPR را به ابزارهای کارآمد برای ویرایش ژنوم موجودات مختلف تبدیل می کند. به همین دلیل توسعه فناوری ویرایش ژن CRISPR برنده جایزه شیمی نوبل در سال 2020 شد.

 

اکنون دانشمندان امیدوارند که با استفاده از دانش سیستم های CRISPR، فاژها را برای از بین بردن باکتری‌های خطرناک مهندسی کنند.

 

هنگامی که فاژ مهندسی شده باکتری های خاصی را پیدا می کند، با تزریق پروتئین‌های CRISPR در داخل باکتری، DNA میکروب‌ها را برش داده و از بین می برد. دانشمندان می توانند به طور خاص DNA که باعث مقاومت باکتری‌ها در برابر آنتی بیوتیک  می‌شود، هدف قرار دهند و این نوع فاژ درمانی را بسیار کارآمد می‌کند.

 

CRISPR تنها سیستم ایمنی باکتریایی نیست. دانشمندان با استفاده از فناوری‌های پیشرفته محاسباتی در حال کشف بیشتر این ابزارها هستند. آنها در حال حاضر ده‌ها هزار میکروب جدید و ده‌ها سیستم ایمنی جدید پیدا کرده‌اند. دانشمندان امیدوارند ابزارهای بیشتری پیدا کنند که بتواند به آنها کمک کند فاژها را برای هدف قرار دادن میکروب‌های مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک آماده کند.

 

منبع : https://phys.org/news/2021-02-viruses-antibiotic-resistant-bacteria.html

نظر شما