تولید اولین «داروی زنده» برای درمان عفونت‌های ریه

به گزارش گروه دانش و فناوری به نقل از ایسنا، زیست شناسی مصنوعی رویکردهای جدیدی را برای مبارزه با علت اصلی مرگ در بیمارستان‌ها ارائه می‌دهد. این درمان جدید شامل استفاده از شکل اصلاح شده باکتری مایکوپلاسما پنومونیه (Mycoplasma pneumoniae) است که در آن منشاء ایجاد بیماری حذف می‌شود و باکتری P. aeruginosa  مورد حمله قرار می‌گیرد. گفتنی است که باکتری اصلاح شده همراه با دوزهای پایین آنتی بیوتیک‌ها استفاده می‌شود که به تنهایی موثر نیستند.

پژوهشگران اثربخشی این درمان را بر روی موش‌ها آزمایش کردند و دریافتند که این درمان، عفونت‌های ریه را به شکل قابل توجهی کاهش می‌دهد؛ موش‌هایی که این دارو را دریافت کردند، میزان بقای آن‌ها در مقایسه با موش‌هایی که هیچ درمانی دریافت نکردند دو برابر افزایش پیدا کرد.

 تجویز یک  دوره دوز بالا در درمان، باعث شد که هیچ نشانه‌ای از وجود سم در ریه‌ها  مشاهده نشود و پس از اتمام درمان، سیستم ایمنی، باکتری‌های اصلاح شده را در یک دوره چهار روزه پاکسازی کرد.

درمان عفونت‌های P. aeruginosa، درمانی دشوار است زیرا باکتری‌ها در محیطی زندگی می‌کنند که بیوفیلم‌ها را تشکیل می‌دهند. بیوفیلم‌ها می‌توانند خود را به سطوح مختلف بدن بچسبانند و ساختارهای غیر قابل نفوذی را تشکیل دهند که از دسترس آنتی بیوتیک‌ها دور شوند.

بیوفیلم‌های P. aeruginosa حتی می‌توانند روی سطح لوله‌های ونتیلاتورها که بیماران بدحال برای تنفس به آن‌ها نیاز دارند، رشد کنند. این شرایط باعث پنومونی (ذات الریه) مرتبط با ونتیلاتور (VAP) می‌شود، وضعیتی که از هر چهار بیماری که نیاز به اینتوبه شدن دارند، یک نفر را مبتلا می‌کند، این تعداد ۹ تا ۲۷ درصد بیماران را شامل می‌شود و این  میزان در بیمارانی که به دلیل کووید-۱۹ شدید انتوبه شده‌اند از ۵۰ درصد نیز فراتر می‌رود.  

در واقع، دانشمندان در این مطالعه، M. pneumoniae را به شکلی مهندسی می‌کنند تا بیوفیلم‌ها را با تجهیز به تولید مولکول‌های مختلف از جمله پیوسین و سمومی که به طور طبیعی توسط باکتری‌ها برای کشتن یا مهار رشد سویه‌های باکتری سودوموناس تولید می‌شوند، حل کنند.

برای آزمایش اثربخشی این روش، دانشمندان بیوفیلم‌های P. aeruginosa را از لوله‌های دستگاه تنفس مصنوعی بیماران در بخش مراقبت‌های ویژه، جمع آوری کردند. آن‌ها دریافتند که این درمان از موانع احتمالی عبور کرده و در نتیجه می‌توانند بیوفیلم‌ها را با موفقیت حل کنند.

دکتر María Lluch، مدیر ارشد علمی Pulmobiotics، و محقق اصلی این پروژه در دانشگاه بین‌المللی کاتالونیا، می‌گوید: ما معتقدیم که این یک استراتژی جدید و امیدوارکننده برای پی بردن به علت اصلی مرگ و میر در بیمارستان‌ها است.

برای درمان VAP، محققان آزمایش‌های بیشتری را تا پیش از رسیدن به مرحله آزمایش بالینی انجام خواهند داد. انتظار می‌رود این درمان با استفاده از یک نبولایزر انجام شود؛ ابزاری که داروی مایع را به یک غبار تبدیل می‌کند تا سپس از طریق دهان یا ماسک استنشاق شود.

M. pneumoniae یکی از کوچکترین گونه‌های شناخته شده باکتری است و دکتر Luis Serrano، مدیر CRG، برای اولین بار در دو دهه پیش، ایده اصلاح باکتری و استفاده از آن به عنوان «داروی زنده» را مطرح کرد.  

یکی از مزایای استفاده از M. pneumoniae برای درمان بیماری‌های تنفسی این است که این باکتری به طور طبیعی با بافت ریه سازگار است. پس از تزریق، باکتری اصلاح شده، مستقیما به منبع عفونت تنفسی می‌رود و می‌تواند انواع مولکول‌های درمانی را تولید کند.

این مطالعه با نشان دادن اینکه M.pneumoniae می‌تواند با عفونت‌های ریه مقابله کند، گامی مهم و موثر برای محققان محسوب می‌شود تا سویه‌های جدیدی از این باکتری را به منظور مقابله و درمان انواع دیگر بیماری‌های تنفسی مانند سرطان ریه یا آسم، ایجاد کنند.  

این باکتری را می‌توان به روش های مختلفی اصلاح کرد. پروفسور Luis Serrano، مدیر تحقیقاتی ICREA می‌گوید: هدف این است که با بهره بردن از ظرفیت‌های این باکتری اصلاح شده، بتوانیم در درمان بیماری‌های پیچیده از آن استفاده کنیم.  

این یافته‌ها به تازگی در ژورنال Nature Biotechnology منتشر  و توسط بنیاد "la Caixa"، تامین مالی شده است.

این مطالعه توسط پژوهشگران مرکز تنظیم ژنومیک (CRG) و Pulmobiotics، با همکاری مؤسسه تحقیقات زیستی آگوست پی و سانیر (IDIBAPS)، کلینیک بیمارستان بارسلونا و نیز مؤسسه آگروبیوتکنولوژی (IdAB)، به صورت یک تحقیق مشترک انجام شده است.  

انتهای پیام