داروهای غیر آنتی‌بیوتیک باکتری‌ها را از بین می‌برند؟
تاریخ انتشار: ۷ اردیبهشت ۱۴۰۳ | کد خبر: ۴۰۱۹۶۸۳۹
به گزارش خبرآنلاین، تاریخ بشر با کشف آنتی‌بیوتیک‌ها در سال ۱۹۲۸ برای همیشه تغییر کرد. بیماری‌های عفونی مانند ذات‌الریه، سل و سپسیس بسیار گسترده و کشنده بودند تا اینکه پنی‌سیلین آنها را قابل درمان کرد.
ایسنا در گزارشی نوشت: با آنتی‌بیوتیک‌ها روش‌های جراحی که زمانی با خطر بالای عفونت همراه بودند، ایمن‌تر و معمول‌تر شدند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
سازمان بهداشت جهانی تخمین زده است که این ابر میکروب‌ها باعث مرگ ۱.۲۷ میلیون نفر در سراسر جهان در سال ۲۰۱۹ شدند و شاید در سال‌های آینده به تهدیدی فزاینده برای سلامت عمومی جهانی تبدیل شوند.
اکتشافات جدید به دانشمندان کمک می‌کنند تا با این چالش به روش‌های نوآورانه روبرو شوند. نتایج تحقیقات نشان داده است که حدود یک چهارم داروهایی که اغلب به‌عنوان آنتی‌بیوتیک تجویز نمی‌شوند، مانند داروهای مورد استفاده برای درمان سرطان، دیابت و افسردگی، می‌توانند باکتری‌ها را در دوزهایی که به‌طور معمول برای افراد تجویز می‌شود، از بین ببرند.
درک مکانیسم‌های زیربنایی چگونگی سمی بودن داروهای خاص برای باکتری‌ها، ممکن است تبعات گسترده‌ای برای پزشکی داشته باشد. اگر داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی باکتری‌ها را به روش‌های متفاوتی از آنتی‌بیوتیک‌های استاندارد هدف قرار دهند، می‌توانند به‌عنوان سرنخ در تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید عمل کنند. اما اگر داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی باکتری‌ها را به روش‌های مشابه آنتی‌بیوتیک‌های شناخته شده از بین ببرند، استفاده طولانی‌مدت از آنها، مانند درمان بیماری‌های مزمن، ممکن است ناخواسته مقاومت آنتی‌بیوتیکی را افزایش دهد.
ماریانا نوتو گیلن، فارغ‌التحصیل از دانشگاه بوئنوس آیرس آرژانتین در علوم زیستی با تاکید بر زیست‌شناسی مولکولی، گفت در تحقیقی، من و همکارانم روش یادگیری ماشینی جدید ایجاد کردیم که نه تنها چگونگی کشتن باکتری‌ها توسط داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی را شناسایی می‌کند، بلکه میتواند به یافتن اهداف باکتریایی جدید برای آنتی‌بیوتیک‌ها نیز کمک کند.
روش‌های جدید از بین بردن باکتری‌ها
نوتو گیلن بیان کرد دانشمندان و پزشکان متعددی در سرتاسر جهان در حال مقابله با مشکل مقاومت دارویی هستند، ازجمله من و همکارانم در آزمایشگاه میچل در دانشکده پزشکی ماساچوست آمریکا، از ژنتیک باکتری‌ها برای بررسی اینکه کدام جهش باکتری‌ها را نسبت به داروها مقاوم‌تر یا حساس‌تر می‌کند، استفاده می‌کنیم.
وی اظهار کرد: هنگامی که من و گروه تحقیقاتی در مورد فعالیت گسترده ضد باکتریایی داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی مطلع شدیم، چالش ایجاد شده این داروها ما را به خود مشغول کرد که چگونه این داروها باکتری‌ها را از بین می‌برند.
گیلن توضیح داد: من حدود ۲ میلیون مورد سمیت بین ۲۰۰ دارو و هزاران باکتری جهش‌یافته را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کردم. با استفاده از الگوریتم یادگیری ماشینی که برای استنباط شباهت‌های بین داروهای مختلف ایجاد کردم، داروها را بر اساس نحوه تأثیر آنها بر باکتری‌های جهش یافته در یک شبکه با هم گروه‌بندی کردم.
نوتو گیلن اظهار کرد: طرح‌های من به‌وضوح نشان می‌داد که آنتی‌بیوتیک‌های مطرح به‌دلیل کلاس‌های شناخته‌شده مکانیسم‌های کشنده، به‌شدت با هم گروه‌بندی شده‌اند. به‌عنوان مثال، تمام آنتی‌بیوتیک‌هایی که دیواره سلولی؛ لایه محافظ ضخیم اطراف سلول‌های باکتریایی، را هدف قرار می‌دهند با هم گروه‌بندی شدند و به‌خوبی از آنتی‌بیوتیک‌های دخیل در تکثیر دی‌ان‌ای باکتری‌ها، جدا شده‌اند.
وی اضافه کرد: جالب اینجاست که وقتی داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی را به تجزیه و تحلیل خود اضافه کردم، آنها قطب‌های جداگانه‌ای از آنتی‌بیوتیک‌ها را تشکیل دادند. این امر نشان می‌دهد که داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی و آنتی‌بیوتیکی راه‌های مختلفی برای از بین بردن سلول‌های باکتریایی دارند. در حالی که این گروه‌بندی‌ها نشان نمی‌دهند که چگونه هر دارو به‌طور خاص آنتی‌بیوتیک‌ها را از بین می‌برد، اما نشان می‌دهد که دسته‌بندی‌شده‌ها به احتمال زیاد به روش‌های مشابهی کار می‌کنند.
گیلن در ادامه گفت اینکه ما توانستیم اهداف دارویی جدیدی را در باکتری‌ها برای کشتن آنها پیدا کنیم حاصل تحقیقات همکارم کارمن لی است. وی صدها نسل از باکتری‌ها را رشد داد و در معرض داروهای مختلف غیر آنتی‌بیوتیکی قرار داد که اغلب برای درمان اضطراب، عفونت‌های انگلی و سرطان تجویز می‌شدند.
تعیین توالی ژنوم باکتری‌هایی که تکامل یافته و با حضور این داروها سازگار شده‌اند، به ما امکان مشخص کردن پروتئین باکتریایی خاصی را می‌دهد که تری‌کلابندازول، داروی مورد استفاده برای درمان عفونت‌های انگلی، هدف قرار می‌دهد تا باکتری را از بین ببرد. نکته مهم این است که آنتی‌بیوتیک‌های فعلی به‌طور معمول این پروتئین را هدف قرار نمی‌دهند.
وی خاطرنشان کرد: علاوه بر این، ما متوجه شدیم که ۲ داروی غیر آنتی‌بیوتیک دیگر که از مکانیسم مشابهی مانند تری‌کلابندازول استفاده می‌کنند نیز همان پروتئین را هدف قرار می‌دهند. این امر نشان‌دهنده قدرت طرح‌های شباهت دارویی ما برای شناسایی داروهایی با مکانیسم‌های کشندگی مشابه بود، حتی زمانی که این مکانیسم هنوز ناشناخته بود.
کمک به کشف آنتی‌بیوتیک
یافته‌های این تحقیق فرصت‌های متعددی را در اختیار محققان قرار می‌دهد تا نحوه عملکرد داروهای غیر آنتی‌بیوتیکی متفاوت از آنتی‌بیوتیک‌های استاندارد را بررسی کنند. روش این محققان برای نقشه‌برداری و آزمایش داروها همچنین این پتانسیل را دارد که مشکل مهم در توسعه آنتی‌بیوتیک‌ها را برطرف کند.
جستجوی آنتی‌بیوتیک‌های جدید اغلب مستلزم صرف منابع قابل توجهی برای غربالگری هزاران ماده شیمیایی است که باکتری‌ها را می‌کشند و نحوه عملکرد آنها را مشخص می‌کند. اکثر این مواد شیمیایی مشابه آنتی‌بیوتیک‌های موجود عمل می‌کنند و کنار گذاشته می‌شوند.
محققان گفتند: کار ما نشان می‌دهد، ترکیب غربالگری ژنتیکی با یادگیری ماشینی میتواند به کشف مواد شیمیایی کمک کند که قادر به از بین بردن باکتری‌ها به روش‌هایی هستند که محققان پیش از این به کار نبرده‌اند. راه‌های مختلفی برای کشتن باکتری‌ها وجود دارد که هنوز از آنها بهره‌برداری نکرده‌ایم و هنوز راه‌هایی وجود دارد که می‌توانیم برای مبارزه با تهدید عفونت‌های باکتریایی و مقاومت آنتی‌بیوتیکی در پیش بگیریم.
۴۷۲۳۶
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1899552منبع: خبرآنلاین
کلیدواژه: دارو آنتی بیوتیک باکتری آنتی بیوتیک ها آنتی بیوتیک آنتی بیوتیکی باکتری ها گروه بندی هدف قرار
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.khabaronline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرآنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۴۰۱۹۶۸۳۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
باکتری‌ها برای ما رشته سیم رسانا می‌سازند
رشته‌های پروتئینی مهندسی‌شده که در ابتدا توسط باکتری‌ها تولید می‌شدند توسط دانشمندان برای بهبود رسانایی الکتریسیته اصلاح شده‌اند. در مقاله‌ای که به تازگی در مجله Small منتشر شده است، محققان نشان دادند نانوسیم‌های پروتئینی که با افزودن یک ترکیب زیستی به نام «هِم» اصلاح شده‌اند، می‌توانند الکتریسیته را در فواصل کوتاه هدایت کنند و انرژی را از رطوبت موجود در هوا دریافت کنند.
رشته‌های پروتئینی مهندسی‌شده که در ابتدا توسط باکتری‌ها تولید می‌شدند توسط دانشمندان برای بهبود رسانایی الکتریسیته اصلاح شده‌اند. در مقاله‌ای که به تازگی در مجله Small منتشر شده است، محققان نشان دادند نانوسیم‌های پروتئینی که با افزودن یک ترکیب زیستی به نام «هِم» اصلاح شده‌اند، می‌توانند الکتریسیته را در فواصل کوتاه هدایت کنند و انرژی را از رطوبت موجود در هوا دریافت کنند.
دکتر لورنزو تراواگلینی، نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: یافته‌های ما فرصت‌های تازه‌ای در بخش رشته‌های سیم رسانا باز می‌کند، رشته‌هایی که مبتنی بر پروتئین بوده و برای توسعه قطعات و دستگاه‌های الکتریکی پایدار و سازگار با محیط‌زیست، قابل استفاده هستند. این نانوسیم‌های مهندسی شده در آینده می‌توانند به نوآوری‌هایی در برداشت انرژی، کاربردهای زیست‌پزشکی و حسگری محیطی منجر شوند.
پیشرفت‌ها در زمینه‌های میان رشته‌ای که ترکیبی از مهندسی پروتئین و نانوالکترونیک است، نویدبخش توسعه فناوری‌های پیشرفته بوده که شکاف بین سیستم‌های بیولوژیکی و دستگاه‌های الکترونیکی را پر می‌کند.
دکتر تراواگلینی می‌گوید: هدف ما اصلاح مواد تولید شده توسط باکتری‌ها برای ایجاد قطعات الکترونیکی است. این دستاوردها میتواند به عصر جدیدی از الکترونیک سبز منجر شود و به شکل‌گیری آینده‌ای پایدارتر کمک کند.
وی می‌افزاید: بسیاری از رویدادها در طبیعت به حرکت الکترون‌ها نیاز دارند و این منبع الهام‌بخش روش‌های جدید دریافت الکتریسیته هستند. به عنوان مثال، کلروفیل در گیاهان برای فتوسنتز نیاز به حرکت الکترون‌ها بین پروتئین‌های مختلف دارد.
باکتری‌های طبیعی نیز از رشته‌های رسانا موسوم به نانوسیم برای انتقال الکترون‌ها در غشاهای خود استفاده می‌کنند. نکته مهم این است که نانوسیم‌های باکتریایی که رسانای الکتریسیته هستند، پتانسیل تعامل با سیستم‌های بیولوژیکی مانند سلول‌های زنده را دارند و می‌توانند در حسگر زیستی برای نظارت بر سیگنال‌های داخلی بدن استفاده شوند. البته هنگامی که به طور مستقیم از باکتری استخراج می‌شود، این نانوسیم‌های طبیعی به سختی اصلاح می‌شوند و عملکرد محدودی دارند.
دکتر تراواگلینی می‌گوید: برای غلبه بر این محدودیت‌ها، ما یک فیبر را با استفاده از باکتری E. coli مهندسی ژنتیکی کردیم. ما DNA باکتری E. coli را اصلاح کردیم تا باکتری‌ها نه تنها پروتئین‌های مورد نیاز خود را برای زنده ماندن تولید کنند، بلکه پروتئین خاصی را که طراحی کرده بودیم، ساخته و سپس آن را مهندسی کند. ما در آزمایشگاه آنها را به نانوسیم تبدیل کردیم.
این تیم می‌دانست که پروتئین تولید شده توسط باکتری‌ها به خودی خود رسانایی بالایی نخواهد داشت، آنها باید ماده‌ای را به آن اضافه کنند.
هِم (Heme) یک ساختار حلقوی دارد که به حلقه پورفیرین معروف است و یک اتم آهن نیز در وسط آن قرار دارد. این ترکیب وظیفه حمل اکسیژن در گلبول‌های قرمز از ریه‌ها به بقیه بدن را بر عهده دارد.
به نقل از ستاد نانو، تحقیقات اخیر نشان داده است که وقتی مولکول‌های هِم نزدیک به هم چیده می‌شوند، انتقال الکترون را امکان‌پذیر می‌کنند. بنابراین، دکتر تراواگلینی و تیمش هِم را در رشته‌های تولید شده توسط باکتری‌ها ادغام کردند. دکتر تراواگلینی می‌گوید: همانطور که انتظار داشتیم، با افزودن هِم به این رشته، پروتئین رسانا می‌شود، در حالی که رشته بدون هِم هیچ جریانی را نشان نمی‌داد.
انتهای پیام
حقوق کدام یک از ایثارگران در سال ۱۴۰۳ افزایش داشت؟