2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
MADISON - Ընդօրինակելով բնության սեփական հզոր հակամանրէային պաշտպանիչ միջոցներից մեկը՝ գիտնականները, հնարավոր է, նոր միջոց են գտել պաթոգեն բակտերիաների դեմ պատերազմ մղելու համար:
Այս շաբաթ (ապրիլի 6) գրելով բրիտանական Nature գիտական ամսագրում, Վիսկոնսին-Մեդիսոնի համալսարանի գիտնականների թիմը զեկուցում է նոր տեսակի մոլեկուլի նախագծման, սինթեզի և գնահատման մասին, որը ցուցադրում է հակամանրէային նյութերի լայն սպեկտր: ակտիվություն, ներառյալ երկու տեսակի բակտերիաների դեմ, որոնք դիմացկուն են սովորական հակաբիոտիկ դեղամիջոցներին:
Աշխատանքը կարևոր է, քանի որ այն ցույց է տալիս հակաբիոտիկների նոր դասի մշակման իրագործելիությունը, որը կարող է պոտենցիալ հաղթահարել հիվանդություն առաջացնող բակտերիաների աճող դիմադրությունը ներկայիս դեղամիջոցների նկատմամբ, ըստ UW-Madison քիմիայի պրոֆեսոր Սամուել Հ. Գելմանը, նոր հետազոտության հեղինակ: Ավելին, աշխատանքը բացահայտում է բնությունը որպես ուղեցույց օգտագործելու ներուժը՝ բժշկական առումով կարևոր սինթետիկ մոլեկուլներ ստեղծելու համար, որոնք կարող են գերազանցել իրենց բնականաբար հանդիպող գործընկերներին:
«Գրեթե բոլոր հակամանրէային միջոցները, որոնք այժմ օգտագործվում են կլինիկական պայմաններում, բնական մոլեկուլներ են կամ սերտորեն կապված են բնության մեջ հայտնաբերված մոլեկուլների հետ», - ասաց Գելմանը: «Ի հակադրություն, մեր նոր հակամանրէային նյութերը շատ տարբեր են բնության մեջ հայտնաբերված բոլոր մոլեկուլներից: Այս հետազոտության արդյունքն այն է, որ մենք կարող ենք լինել արմատական նոր ճանապարհի վրա, որը կարող է հանգեցնել կլինիկական օգտակար մոլեկուլների ռացիոնալ, կանխամտածված ձևավորմանը, ինչպիսիք են հակաբիոտիկները»:
Նոր հակաբակտերիալ միջոցների դիզայնը ներառում էր բնական պեպտիդների նմանակում, որոնք կանխում են մանրէների ներխուժումը:
Պեպտիդները կազմված են ալֆա-ամինաթթուներից, որոնք նաև սպիտակուցի մոլեկուլների կառուցման բլոկներն են և անհրաժեշտ են ողջ կյանքի համար: Բնության մեջ պեպտիդները կարող են ընտրողաբար թունավոր լինել ներխուժող միկրոօրգանիզմների համար՝ կազմելով հակամանրէային պաշտպանության առաջին գիծը ամեն ինչում՝ բույսերից մինչև մարդիկ:Բնական հակաբիոտիկ պեպտիդները, սակայն, արագորեն քայքայվում են կենդանի հյուսվածքներում և կարող են շատ թունավոր լինել մարդու բջիջների համար, բացի վարակիչ բակտերիաներից:
Վիսքոնսինի թիմն օգտագործել է անբնական, սինթետիկ շինանյութեր՝ նոր հակաբիոտիկ նյութեր ստեղծելու համար: Հնարավոր է, ասաց Գելմանը, որ այս սինթետիկ մոլեկուլները, որոնք հայտնի են որպես բետա-պեպտիդներ, «ներքևում ավելի լավը լինեն, քան բնության մեջ հայտնաբերված պեպտիդները», քանի որ դրանք և՛ ավելի կայուն են, և՛ բուժական չափաբաժիններով ավելի քիչ թունավոր մարդկային բջիջների համար:
«Մենք կարծում ենք, որ մեր մոլեկուլները նմանակում են բնական պեպտիդների հակամանրէային մեխանիզմը», - բացատրեց Գելմանը: «Նախկինում երբեք հնարավոր չի եղել նմանակել այս հակաբիոտիկ մեխանիզմը նման սկզբունքորեն անբնական մոլեկուլներով»:
Բազմաթիվ հիմքեր կան մտածելու, որ տեխնոլոգիան կարող է հեռուն գնալ, ասել է Գելմանը հարցազրույցում: «Հակաբակտերիալ ակտիվության առումով մենք արդեն համապատասխանել ենք նշաձողին:Քանի որ մեր մոլեկուլները անբնական են, դրանք չպետք է հեշտությամբ քայքայվեն և ունեն հստակ սահմանված, կանխատեսելի ձևեր», որոնք կարող են հարմարեցվել հատուկ պաթոգեն բակտերիաների դեմ պայքարելու համար:
Արդեն Գելմանի լաբորատորիայում կառուցված նոր մոլեկուլը լաբորատորիայում ապացուցել է, որ արդյունավետ է վարակիչ բակտերիաների զանգվածի դեմ, ներառյալ երկու տեսակների (Enterococcus faecium և Staphylococcus aureus) շտամները, որոնցից բժիշկները սարսափում են սովորական հիվանդությունների նկատմամբ իրենց դիմադրության պատճառով: հակաբիոտիկներ.
Չնայած գիտնականները դեռ հստակ չգիտեն, թե ինչպես են բնական հակամանրէային պեպտիդները սպանում բակտերիաները, նրանք կարծում են, որ այս բնական պեպտիդները ծակում են միկրոբի արտաքին մակերեսը և լցնում նրա ներքին աշխատանքը:
«Այս բաները, կարծես, կարող են խաթարել բակտերիաների թաղանթը: Երբ դա տեղի ունենա, ամբողջ դժոխքը կոտրվում է բակտերիայից», - ասաց Գելմանը:
Բակտերիալ վարակը խափանելու այս մեխանիզմը տարբերվում է ավանդական հակաբիոտիկներից, օրինակ՝ պենիցիլիններից, ենթադրելով, որ բակտերիաների դեմ պաշտպանություն զարգացնելու համար կարող է շատ երկար ժամանակ պահանջվել:
«Մենք չենք կարծում, որ մեր նոր մոլեկուլները շատ արագ կվտանգվեն դիմադրողականության պատճառով: Այս բետա-պեպտիդները բնության մեջ չունեն նախադեպեր, ի տարբերություն ավանդական հակաբիոտիկների: Քիմիական առումով դրանք ամբողջովին տարբերվում են այն տեսակներից, որոնք սովորաբար տեսնում են բակտերիաները: - ասաց Գելմանը։
«Այս նոր մոլեկուլների լավն այն է, որ նրանք ունեն շատ ցածր թունավորություն», երբ ենթարկվում են մարդու բջիջներին, ասում է Բեռնարդ Վայսբլումը, UW-Madison-ի դեղաբանության պրոֆեսոր և Nature թղթի համահեղինակ: «Կարծես թե դրանք բավականին լավ գոյակցում են կարմիր արյան բջիջների հետ»:
Այն, ինչ այժմ անհրաժեշտ է տեխնոլոգիան առաջ մղելու համար, ասում է Վայսբլումը, ավելի լավ հասկանալն է, թե ինչպես են այս սինթետիկ բետա-պեպտիդները ազդում կենդանի օրգանիզմների կենսաբանության վրա:
Բացի Գելմանից և Վայսբլումից, Nature թերթի այլ հեղինակներից են Էմիլի Ա. Փորթերը, Սիֆանգ Վանգը և Հի-Սյուն Լին, բոլորը UW-Madison-ից: Հետազոտությունը սկզբում ֆինանսավորվել է Ազգային գիտական հիմնադրամի, իսկ վերջերս՝ Առողջապահության ազգային ինստիտուտի կողմից։
Գելմանի խումբը դիմել է սինթետիկ պեպտիդների արտոնագրի համար Վիսկոնսինի շրջանավարտների հետազոտական հիմնադրամի կամ WARF մասնավոր շահույթ չհետապնդող կազմակերպության միջոցով, որը կառավարում է մտավոր սեփականությունը UW-Madison-ի դասախոսների և անձնակազմի անունից:
