אנטיביוטיקה היא כלי נשק מהימנים כנגד סוגים רבים של מחלות חיידקיות, אולם התפתחות עמידות לתרופות היא בעיה מרכזית. "פתוגנים רוכשים התנגדות מהר יותר מכפי שאנו יכולים להכניס אנטיביוטיקה חדשה, וזה גורם למשבר בריאות אנושי", אומר הביוכימאי קים לואיס מאוניברסיטת נורת'-מזרח.
לואיס הוא חלק מצוות שחשף לאחרונה אנטיביוטיקה מבטיחה, שנולדה מתוך דרך חדשה להקיש על כוחם של מיקרואורגניזמים אדמה. בבדיקות בבעלי חיים הוכיח כי teixobactin יעיל להרוג מגוון רחב של חיידקים הגורמים למחלות - אפילו כאלה שפיתחו חסינות לתרופות אחרות. מאמצי המדענים הטובים ביותר ליצור חיידקים מוטנטים עם עמידות לתרופה נכשלו, כלומר, teixobactin יכול לתפקד ביעילות במשך עשרות שנים לפני שפתוגנים יתפתחו באופן טבעי עמידות אליו.
"עידן האנטיביוטיקה" של המאה העשרים הציג מאמץ ממוקד ומוצלח נגד חיידקים הגורמים למחלות. תרופות כמו פניצילין וסטרפטומיצין הפכו לשמות ביתיים, ומיליוני אנשים נהנו מהם.
אולם שימוש נרחב - ושימוש לרעה, כמו חולים שלא נטלו את התרופות כמו שצריך - פירושו שהחיידקים החלו לעבוד שעות נוספות כדי לפתח עמידות לאנטיביוטיקה. כעת ישנם פתוגנים, כולל זני שחפת, עמידים לכל אנטיביוטיקה זמינה. מכיוון שהתנגדות יכולה להתפתח במהירות, העלויות הגבוהות של פיתוח תרופות אינן רואות כבעלות ערך לטווח הארוך, ופחות אנטיביוטיקה חדשה מגיעה לשוק.
חלק מהבעיה היו בעיות בגידול המועמדים המבטיחים ביותר במעבדה. חומרים מיקרוביאלים טבעיים מחיידקי אדמה ופטריות היו השורש בהתפתחות התרופות האנטיביוטיות ביותר במהלך המאה האחרונה. אך רק בערך אחוז מהאורגניזמים הללו ניתן לגדל במעבדה. השאר, במספרים מדהימים, נותרו עד כה ללא תרבות ושימוש מוגבל במדע הרפואה.
לואיס וצוותו החליטו על גישה אחרת. "במקום לנסות להבין את התנאים האידיאליים עבור כל אחד ואחד ממיליוני האורגניזמים שם בסביבה, כדי לאפשר להם לגדול במעבדה, אנחנו פשוט מגדלים אותם בסביבתם הטבעית, שם הם כבר מצויים בתנאים שהם צורך בצמיחה ", הוא אומר.
לשם כך, הצוות תכנן גאדג'ט המכיל דגימת אדמה בין שני ממברנות, שכל אחת מחוררת נקבוביות המאפשרות להתפזר בין מולקולות כמו חומרים מזינים אך לא מאפשרות מעבר של תאים. "אנחנו פשוט משתמשים בזה כדי להערים על החיידקים לחשוב שהם בסביבתם הטבעית", אומר לואיס.
הצוות בודד 10, 000 זנים של חיידקי אדמה לא מעובדים והכין מהם תמציות שניתן היה לבדוק כנגד חיידקים פתוגניים מגעילים. Teixobactin התגלה כתרופה המבטיחה ביותר. עכברים שנדבקו בחיידקים הגורמים לדלקות בדרכי הנשימה העליונות (כולל S. aureus או Streptococcus pneumoniae ) טופלו בתיקסובקטין, והתרופה הפילה את הזיהומים ללא השפעות רעילות בולטות.
סביר להניח שטקסובקטין יעיל בגלל אופן ההתייחסות אליו למחלות: התרופה מפרקת את קירות התא של החיידקים על ידי תקיפת מולקולות השומנים שאותן התא יוצר באופן אורגני. אנטיביוטיקה רבים אחרים מכוונים לחלבוני החיידק, והגנים המקודדים את אותם חלבונים יכולים להשתנות לייצור מבנים שונים. המשמעות היא שההתקפה של התרופה אינה תמיד יעילה, כך שחיידקים קשוחים עשויים לשרוד כדי בסופו של דבר לעזור לבנות זן עמיד.
אנטיביוטיקה קיימת אחת שמכוונת גם היא למבשרי קיר תא שומנים, וונקומיצין, עבדה ביעילות כמעט 40 שנה לפני שפיתחו חיידקים עמידות. המתחם החדש מוגן בצורה ניכרת מפני התנגדות מאשר הוונקומיצין, ולכן יתכן שהוא טווח יעילות ארוך מאוד, כך מדווח הצוות בכתב העת Nature .
כיום Teixobactin יכול לרפא עכברים של זיהום, וזו התחלה טובה, והתרופה אולי רחוקה שנתיים מתחילת הבדיקות הקליניות שעלולות להוביל בסופו של דבר לאישור לטיפול בבני אדם. ומבטיח ככל שיהיה, teixobactin מייצג רק את קצה הקרחון, אומר לואיס. מי יודע מה ניתן למצוא בקרב מיליוני הרבים של מיני חיידקי האדמה הלא מעובדים?
"זהו מקור אדיר לתרכובות אנטיביוטיות חדשות", אומר לואיס. "אתה יכול לדמיין כל מיני תרכובות שיכולות להיות שם ויכולים לעשות כל מיני דברים. אפילו פרט לאנטיביוטיקה, התרכובות שתקבלו ממיקרואורגניזמים בקרקע שימשו גם לפיתוח תרופות נגד סרטן, חומרים מדכאי חיסון ואנטי דלקתיות. אז באמת, החיידקים האלה טובים מאוד בייצור אנטיביוטיקה, אבל בהחלט ישנם טיפולים רבים אחרים שהם יכולים להכין גם הם. "
