الباحثون من حددت الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك (UNAM) طرقًا جديدة لمكافحة مرض السل وتقليل مقاومة البكتيريا، وتطوير ثلاثة مضادات حيوية جديدة مشتقة من سم العقرب وفلفل الهابانيرو.
ابتكر فريق بقيادة لوريفال دومينغوس بوساني بوستاي، من حرم موريلوس التابع لمعهد التكنولوجيا الحيوية، عقارين أثبتا فعاليتهما ضد البكتيريا. المتفطرة السلية، المسؤولة عن مرض السل، وكذلك ضد المكورات العنقودية الذهبية، وهي كائنات دقيقة يمكن أن تسبب مضاعفات سريرية مختلفة في بيئات المستشفيات، بدءًا من الالتهابات الجلدية وحتى الأمراض القاتلة مثل الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا وتسمم الدم والتهاب الشغاف.
المضادات الحيوية مشتقة من سم العقرب ديبلوسنتروس ميليسي، موطنه ولاية فيراكروز. تمكن الفريق من عزل جزيئين عديمي اللون يُطلق عليهما البنزوكينونات، وهي مركبات حلقية غير متجانسة لا تحتوي على أحماض أمينية، من سموم العنكبوت.
تتمتع هذه الجزيئات بخاصية خاصة: عندما تتلامس مع الهواء، فإنها تتأكسد ويتغير لونها. يصبح أحدهما أزرق والآخر أحمر. سمح هذا السلوك للعلماء بتحديد تركيبها الكيميائي، وتوليفها في المختبر، وتقييم خصائصها البيولوجية.
وأظهرت النتائج أن البنزوكينون الأزرق لديه القدرة على العمل ضد البكتيريا المسببة لمرض السل، في حين أن البنزوكينون الأحمر فعال ضد البكتيريا المسببة لمرض السل. المكورات العنقودية الذهبية. وقد شارك في هذه العملية ريتشارد زاري، الخبير الشهير في مجال الكيمياء الفيزيائية وأستاذ الكيمياء في جامعة ستانفورد، مما عزز التحقق من صحة النتائج.
وتضمن المشروع أيضًا تعاونًا مع روجيليو هيرنانديز باندو، من معهد سلفادور زوبيران الوطني للعلوم الطبية والتغذية، الذي قام بتقييم تأثير البنزوكينون الأزرق في نموذج فأر مصاب بالسل المستحث. وبعد التجارب، خلص إلى أن الجزيء يعمل كمضاد حيوي فعال للغاية ضد هذا المرض.
وبعد ذلك، أجرى الفريق المزيد من الاختبارات ووجد أن المادة نفسها قادرة أيضًا على القضاء على البكتيريا الأخرى، مثل راكدة بوماني، وهو مسبب مرضي انتهازي شديد المقاومة يرتبط غالبًا بالتهابات في الدم والمسالك البولية والرئتين والجروح، خاصة في المستشفيات.
وقد تم بالفعل تسجيل براءة اختراع للجزيئات التي تم الحصول عليها من سم العقرب في المكسيك وجنوب أفريقيا. ويعمل الباحثون حاليًا على تطوير الجسيمات النانوية التي تعمل كمثبتات وأنظمة حماية، بحيث يمكن إعطاء المضادات الحيوية بأمان في الجسم.
ووفقا لبوساني بوستاي، فإن الخطوة التالية هي إجراء تجارب سريرية، على الرغم من أنه يدرك أن هذه تتطلب استثمارات كبيرة. ولهذا السبب، أعرب عن اهتمامه بالتعاون مع شركة أدوية وطنية لجلب المركبات إلى الإنتاج على نطاق واسع.
من صلصة إلى مضاد حيوي
وفي الوقت نفسه، حددت مجموعة أخرى من معهد UNAM للتكنولوجيا الحيوية الببتيد الموجود في فلفل الهابانيرو الحار الذي لديه القدرة على محاربة البكتيريا الانتهازية التي يمكن أن تسبب التهابات خطيرة، خاصة في المرضى الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة.
هذا المشروع، بقيادة جيراردو كورزو بورغيتي مع جورجينا إسترادا تابيا من مركز يوكاتان للأبحاث العلمية، ركز على البكتيريا. الزائفة الزنجارية، التي تعتبرها منظمة الصحة العالمية من مسببات الأمراض ذات الأولوية العالية بسبب مقاومتها للمضادات الحيوية التقليدية.
وتعرف العلماء على الببتيد المسمى ديفينسين J1-1 في فلفل الهابانيرو الحلو (الفلفل الصيني). وبناء على هذه النتيجة، قاموا بتطوير عملية تكنولوجية حيوية لإنتاج دواء يسمى XisHar J1-1، والذي أثبت فعاليته ضد الزائفة الزنجارية ولديه القدرة على علاج الالتهابات التي تسببها الفطريات.
تضمن الإجراء التعديل الوراثي للبكتيريا للحث على إنتاج J1-1 ديفينسين. وفي وقت لاحق، تمت زراعة الكائنات الحية الدقيقة المعدلة عن طريق التخمير المغمور، وهي تقنية صناعية تسمح بتوليد المركبات على نطاق واسع. وأخيرا، تم استخراج الببتيد وتنقيته لاستخدامه كمضاد حيوي.
