برای نزدیک به سی سال، دنیای پزشکی در انتظار یک پیشرفت اساسی در توسعه آنتی‌بیوتیک‌ها بوده است. با تکامل باکتری‌ها و غلبه بر داروهای موجود، مقاومت آنتی‌بیوتیکی به یکی از جدی‌ترین تهدیدهای بهداشت عمومی تبدیل شده است. سازمان جهانی بهداشت، مقاومت ضدمیکروبی (AMR) را در میان ده چالش برتر سلامت جهانی قرار داده است.
امروزه پزشکان با عفونت‌هایی مواجه هستند که دیگر با داروهای موجود قابل درمان نیستند. در بیمارستان‌ها، شرایطی که پیش‌تر قابل مدیریت بودند، اکنون کشنده شده‌اند. این بحران، دانشمندان سراسر جهان را به جستجوی آنتی‌بیوتیک‌های جدید واداشته است، به‌ویژه آن‌هایی که عملکردی متفاوت از داروهای فعلی دارند.
اکنون، تیمی از دانشگاه مک‌مستر ممکن است همان چیزی را پیدا کرده باشد که جهان به آن نیاز دارد: یک مولکول جدید به نام لاریوسیدین که می‌تواند باکتری‌های مقاوم به دارو را شکست دهد.
کشف یک نامزد جدید برای آنتی‌بیوتیک
این کشف از آزمایشگاه پروفسور جری رایت، متخصص بیوشیمی و علوم زیست‌پزشکی، به‌دست آمده است. تیم او که در مؤسسه تحقیقات بیماری‌های عفونی مایکل دی‌گروت (IIDR) فعالیت دارد، یافته‌های خود را در تاریخ ۲۶ مارس ۲۰۲۵ در مجله Nature منتشر کردند.
لاریوسیدین نه‌تنها به دلیل قدرت خود، بلکه به‌خاطر ویژگی منحصربه‌فردش، قابل توجه است. این ترکیب به گروهی از مولکول‌های طبیعی به نام پپتیدهای لاسو تعلق دارد.
این مولکول‌ها دارای ساختار گره‌خورده‌ای هستند که از تجزیه در شرایط سخت جلوگیری می‌کند. **لاریوسیدین ممکن است اولین ترکیبی باشد که یکی از حیاتی‌ترین اجزای بقای باکتری‌ها، یعنی ریبوزوم را مسدود می‌کند.
پروفسور رایت می‌گوید:
“داروهای قدیمی ما به‌طور فزاینده‌ای بی‌اثر می‌شوند، درحالی‌که باکتری‌ها روزبه‌روز مقاوم‌تر می‌شوند. هر سال، حدود ۴.۵ میلیون نفر به دلیل عفونت‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک جان خود را از دست می‌دهند و این وضعیت رو به وخامت است.”
یک گام بزرگ در توسعه آنتی‌بیوتیک‌ها
پپتیدهای لاسو به دلیل فعالیت زیستی و ساختار پیچیده‌شان شناخته شده‌اند. آن‌ها به گروهی از پپتیدهای سنتز شده ریبوزومی و اصلاح‌شده پس از ترجمه تعلق دارند.
این مولکول‌ها اغلب با اهداف باکتریایی متعددی تعامل دارند، اما تاکنون هیچ‌کدام از آن‌ها مستقیماً ریبوزوم را هدف قرار نداده بودند.
لاریوسیدین و گونه‌ای از آن به نام لاریوسیدین B توسط گونه‌ای از باکتری Paenibacillus که در خاکی در همیلتون، انتاریو کشف شده، تولید می‌شوند. این مولکول‌ها نه‌تنها رشد باکتری‌ها را کند می‌کنند، بلکه آن را متوقف کرده و از تولید پروتئین در سلول‌های باکتریایی جلوگیری می‌کنند.
پروفسور رایت توضیح می‌دهد:
“این یک مولکول جدید با مکانیسمی کاملاً جدید است. این کشفی بزرگ برای ما محسوب می‌شود.”
کشف مهمی با پتانسیل جهانی
برای کشف لاریوسیدین، تیم تحقیقاتی نزدیک به یک سال به کشت و پرورش باکتری‌های خاک پرداختند. این رویکرد آهسته اما پایدار، امکان رشد گونه‌های میکروبی کندتر را فراهم کرد. یکی از این گونه‌ها، Paenibacillus sp. M2 بود که به‌طور بی‌سروصدا ماده‌ای با خاصیت قوی ضدباکتریایی تولید می‌کرد.
مانوج جانگرا، محقق پسادکترا در آزمایشگاه رایت، می‌گوید:
“زمانی که فهمیدیم این مولکول چگونه سایر باکتری‌ها را از بین می‌برد، لحظه‌ای انقلابی برای ما بود.”
تحلیل‌های بعدی نشان داد که لاریوسیدین به یک سایت منحصربه‌فرد روی زیرواحد کوچک ریبوزوم باکتری متصل می‌شود. این مولکول با RNA ریبوزومی ۱۶S و آمینواسيل-tRNA تعامل برقرار کرده و عملکرد طبیعی ریبوزوم را مختل می‌کند.
نتیجه این اختلال دوگانه است:
- جلوگیری از انتقال صحیح پروتئین‌ها
- افزایش کدگذاری اشتباه ژنتیکی
باکتری‌ها نمی‌توانند در برابر چنین اختلالی زنده بمانند.
مولکولی مقاوم در برابر مکانیسم‌های دفاعی باکتری‌ها
یکی از ویژگی‌های هیجان‌انگیز لاریوسیدین توانایی آن در دور زدن مکانیسم‌های مقاومت باکتریایی است. بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌های فعلی اثر خود را از دست می‌دهند، زیرا باکتری‌ها راه‌هایی برای تخریب یا دفع آن‌ها پیدا می‌کنند.
اما لاریوسیدین این تله‌های رایج را دور می‌زند. ساختار و عملکرد آن به‌اندازه‌ای جدید است که باکتری‌ها هنوز مکانیسمی برای مقابله با آن توسعه نداده‌اند.
همچنین، احتمال ایجاد مقاومت خودبه‌خودی در برابر این مولکول بسیار پایین است. این ویژگی، آن را به گزینه‌ای مناسب برای استفاده بلندمدت در پزشکی تبدیل می‌کند.
در آزمایش‌های اولیه، لاریوسیدین برای سلول‌های انسانی ایمن بود و هیچ‌گونه سمیتی نشان نداد. در یک مدل موشی از عفونت Acinetobacter baumannii (که به شدت مقاوم است)، این مولکول نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای نشان داد.
مسیر جدیدی در تحقیقات آنتی‌بیوتیکی
با وجود تمام این وعده‌ها، لاریوسیدین هنوز آماده استفاده در بیمارستان‌ها نیست. مقدار طبیعی تولیدشده توسط Paenibacillus محدود است، و تیم تحقیقاتی باید آن را اصلاح کند و روش‌هایی برای تولید انبوه آن توسعه دهد.
پروفسور رایت می‌گوید:
“کشف اولیه – همان لحظه آها! – برای ما حیرت‌انگیز بود، اما اکنون کار سخت آغاز شده است. باید این مولکول را تجزیه و بازسازی کنیم تا آن را به یک داروی قوی‌تر تبدیل کنیم.”
این کار شامل مهندسی ژنتیک، اصلاح شیمیایی و افزایش مقیاس تولید است. مسیر رسیدن به آزمایشات بالینی طولانی و پرچالش است، اما کشف لاریوسیدین مسیر جدیدی را در مقابله با ابرمیکروب‌ها باز کرده است.
لاریوسیدین نه‌تنها یک ترکیب جدید است، بلکه یک الگوی شیمیایی کاملاً نو برای آنتی‌بیوتیک‌ها معرفی می‌کند.
با ادامه رشد مقاومت باکتریایی، کشف‌هایی مانند لاریوسیدین نویدبخش آینده‌ای روشن‌تر در مبارزه با عفونت‌های مقاوم به دارو هستند.
