نوروز 96

نابودی میکروب‌ها با نانوذرات مولد مواد سمی

محققان روش جدیدی با اثرات جانبی کمتر برای مبارزه با باکتری‌ها ابداع کرده‌اند که در آن، نانوذراتی وارد خون می‌شوند.



محققان روش جدیدی با اثرات جانبی کمتر برای مبارزه با باکتری‌ها ابداع کرده‌اند که در آن، نانوذراتی وارد خون می‌شوند و با استفاده از مولکول‌هایی که برای باکتری‌ها سمی هستند، آن‌ها را نابود می‌کنند.

افزایش جهانی مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک، بهداشت عمومی را تهدید می‌کند و به توانایی علم پزشکی برای مبارزه با عفونت‌های کشنده مانند سل صدمه می‌زند. علاوه بر این، سرعت توسعه آنتی‌بیوتیک‌های جدید با رشد مقاومت میکروبی همگام نیست و درنتیجه نیاز مبرمی به روش‌های جدید برای مقابله با عفونت‌های باکتریایی وجود دارد.

در مقاله‌ای که در مجله Nano Letters منتشر شد، محققان مؤسسه فناوری ماساچوست(MIT) و دانشگاه هاروارد (Harvard) راه جدیدی برای کشتن باکتری‌های مضر معرفی کردند.

محققان ذراتی به نام «فاژمید» طراحی کرده‌اند که قادر به تولید مواد سمی است و برای باکتری‌های هدف، کشنده است.

باکتریوفاژها (ویروس‌هایی که باکتری‌ها را آلوده کرده و می‌کشند) سال‌هاست که برای درمان عفونت استفاده می‌شوند. برخلاف آنتی‌بیوتیک‌های سنتی، این ویروس‌ها باکتری‌های خاصی را مورد هدف قرار می‌دهند، بدون اینکه به بدن آسیب برسانند.

به گزارش سایت فناوری های همگرا، جیمز کالینز، استاد مهندسی پزشکی و علوم در موسسه فناوری ماساچوست و سرپرست این تحقیقات در عین حال می‌گوید: «باکتریوفاژها می‌توانند عوارض جانبی خطرناکی داشته باشند. باکتریوفاژها با شکافتن یا از هم پاشیدن سلول، باعث مرگ باکتری می‌شوند. این مشکل‌ساز است؛ چون می‌تواند منجر به انتشار سموم مضر، از سلول شود. این سموم می‌توانند موجب عفونت و حتی مرگ شوند.»

در تحقیقات قبلی، کالینز و همکارانش باکتریوفاژهایی طراحی کردند که پروتئین‌هایی تولید می‌کردند؛ آن‌ها درواقع سلول را متلاشی نمی‌کردند و در عوض اثر آنتی‌بیوتیک‌ها را افزایش می‌دادند.

برای ادامه این کار، محققان شروع به توسعه فناوری‌هایی کردند که بدون ترکیدن سلول و آزادسازی محتویاتش، باکتری‌های خاصی را هدف قرار داده و از بین ببرند.

این محققان با استفاده از روش‌های زیست‌شناسی مصنوعی، ذراتی به نام فاژمید تولید کردند. این ذرات باکتری‌ها را با مولکول‌های DNA کوچکی به نام پلاسمید آلوده می‌کنند که به‌طور مستقل قادر به تکثیر در داخل سلول میزبان هستند.

کالینز افزود:«پلاسمیدها وقتی وارد خون شوند، پروتئین‌ها یا پپتیدهایی (مولکول‌هایی ساخته‌شده از زنجیره‌های کوتاه اسیدهای آمینه) تولید می‌کنند که برای باکتری سمی هستند. ما پپتیدهای ضد میکروب و سموم باکتریایی متفاوت را مورد آزمایش قرار داده و نشان دادیم که هنگامی‌که تعدادی از این‌ها در فاژمید ترکیب شوند، می‌توان اکثر سلول‌های درون یک کشت میکروبی را نابود کرد.»

فاژمیدها همچنین می‌توانند فقط گونه خاصی از باکتری‌ها را آلوده کنند و درنتیجه یک سیستم بسیار هدفمند هستند.

هنگامی‌که محققان پاسخ باکتری‌ها به تزریق مکرر فاژمید را مشاهده کردند، شاهد مقاومت باکتری‌ها در برابر این ذرات نبودند؛ درحالی‌که باکتریوفاژها به‌مرورزمان موجب مقاومت باکتریایی می‌شوند.

آلفونسو جرامیلو، استاد زیست‌شناسی مصنوعی در دانشگاه وارویک (Warwick) انگلستان، می‌گوید:«این مقاله نشان می‌دهد که استفاده از زیست‌شناسی مصنوعی، برای تغییر یک ژن، به یک باکتری‌خوار، جهت سمی‌شدن بیشتر، می‌تواند منجر به تولید ذرات ضد میکروبی مؤثرتر شود. ترکیب دستگاه‌های ژنتیکی مصنوعی با باکتری‌خوارها، به‌عنوان حامل، منجر به رویکردی اصولی به روش‌های نابودی باکتری‌های بیماری‌زا می‌شود. تمرکز بر باکتری‌خوارها نیز ازاین‌جهت بسیار مناسب است که این ذرات، موجودات اصلاح‌شده ژنتیکی محسوب نمی‌شوند و با بدن انسان انطباق بهتری دارند.»

منبع :