מדענים פיתחו טיפול מבטיח באמצעות פפטידים שמקורם בפרה כדי להילחם בחיידקים עמידים לתרופות קטלניות, ומציע גישה חדשה להתמודדות עם זיהומים חמורים עמידים לאנטיביוטיקה קונבנציונלית.
פפטיד בעל תכונות אנטי-מיקרוביאליות המופק מפרות מראה הבטחה לטיפול בזיהומים חשוכי מרפא מהחיידקים הנפוצים במעיים.
חוקרת המכללה לרפואה של אוניברסיטת מרכז פלורידה, רנה פלימן, נמצאת במשימה להרוג חיידקים עמידים לתרופות, והמחקר האחרון שלה זיהה טיפול שיכול לחדור לרפש שבו משתמשים זיהומים כאלה כדי להגן על עצמם מפני אנטיביוטיקה.
במחקר שפורסם לאחרונה ב דוחות תאים מדע פיזיקליה, פלימן הראה שלפפטיד אנטי-מיקרוביאלי מפרות יש פוטנציאל לטיפול בזיהומים חשוכי מרפא מהחיידק Klebsiella pneumoniae. החיידקים, הנמצאים בדרך כלל במעיים, אינם מזיקים בדרך כלל. הוא הופך לסכנה בריאותית כאשר הוא חודר לחלקים אחרים בגוף ועלול לגרום לדלקת ריאות, דרכי השתן וזיהומים בפצעים.
אלו בסיכון הגבוה ביותר כוללים קשישים וחולים עם בעיות בריאות אחרות כמו סוכרת, סרטן, אי ספיקת כליות ומחלות כבד. עם זאת, מבוגרים צעירים יותר ואנשים ללא בעיות בריאות נוספות עלולים לרכוש זיהומים בדרכי השתן והפצעים מהחיידקים שאינם ניתנים לטיפול באמצעות אנטיביוטיקה הזמינה כיום.
האיום של עמידות לאנטיביוטיקה
ה-CDC מדווח כי חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה הם איום בריאותי עולמי הולך וגובר. מחקר משנת 2019 מצא שכמעט 5 מיליון אנשים מתו ברחבי העולם באותה שנה מזיהומים עמידים לתרופות. חלק גדול ממקרי המוות הללו נובע K. pneumoniae כי יש לו שיעור תמותה של 50% ללא טיפול אנטיביוטי.
חיידקים אלו עמידים יותר לתרופות כאשר הם חיים בביופילם – מיקרואורגניזמים שנדבקים יחדיו ומשובצים ברפש מגן. מחקרים אחרונים הראו כי 60-80% מהזיהומים קשורים לביופילם של חיידקים, אשר מגבירים את עמידותם לתרופות.
"זה כמו מעיל שחיידקים שמים סביב עצמם," אומר פלימן.
המחקר שלה בוחן דרכים להסיר את המעיל המגן ולחשוף את החיידקים כדי שיוכלו להיהרג על ידי מערכת החיסון של הגוף או אנטיביוטיקה שכרגע לא יכולה לעבור דרך הביופילם. באמצעות המחקר הזה גילה פלימן כיצד הפפטידים המיוצרים על ידי פרות יכולים להרוג במהירות K. pneumoniae.
רנה פלימן מהמכללה לרפואה של אוניברסיטת מרכז פלורידה בבית הספר למדעי ביו-רפואי ברנט עובדת על תרופות להרוג חיידקים היפר-ווירולנטיים. קרדיט: אוניברסיטת מרכז פלורידה
היא קבעה שהפפטידים מקיימים אינטראקציה עם קשרי סוכר ששומרים על הרפש שלם. היא השוותה את התהליך לחיתוך לגדר המחוברת לשרשרת. ברגע שנחתכים מספר שרשראות, שלמות מבנה הרפש נפגעת, והפפטיד יכול להיכנס ולהרוס את החיידקים שאינם מוגנים עוד.
"המחקר שלנו הראה שפפטיד פוליפרולין יכול לחדור ולהתחיל לשבור את מחסום הרפש תוך שעה לאחר הטיפול", אומר פלימן.
לפפטיד יש יתרון נוסף – ברגע שהוא פורץ את מחסום הרפש המגן, בדיקות הראו שהוא הרג את החיידקים טוב יותר מאשר אנטיביוטיקה המשמשת כמוצא אחרון לטיפול בזיהומים חשוכי מרפא. פפטידים הורגים את החיידקים על ידי ניקוב חורים בקרום התא שלהם, וגורמים למוות במהירות בהשוואה לאנטיביוטיקה אחרת המעכבת צמיחה מתוך התא.
יישומים פוטנציאליים והמשך מחקר
הפפטיד יכול לשמש גם כטיפול מקומי למגוון רחב של שימושים, במיוחד לצבא, לטיפול בפצעים פתוחים בשטח. "החיידקים מתחלקים כל 30 דקות, אז אתה צריך לפעול מהר", אומר פלימן.
השלב הבא של המחקר שלה יבקש להבין את הביולוגיה מאחורי יעילות הפפטיד ואם שילובים של תרופות אחרות יסייעו ביישומו.
המחקר שלה ממומן בשלוש שנים המכונים הלאומיים לבריאות מממן מענק R00 של נתיב לעצמאות ונמצא בשנה השנייה. המחקר שלה התחיל בתחילה כפרס K99 באוניברסיטת טקסס באוסטין, שם עבדה לפני שהצטרפה ל-UCF בספטמבר 2022.
פלימן אומר שהמחקר על זיהומים עמידים חייב להימשך מכיוון שהם מהווים איום כזה על הבריאות.
"ההערכה היא שעד 2050, זיהומים חיידקיים עמידים לאנטיביוטיקה יהיו הגורם מספר אחת למוות של בני אדם", היא אומרת. "העבודה שלנו מתמקדת בהכנה לקרב הזה שלאחר העידן האנטיביוטי, שבו אנטיביוטיקה נפוצה שאנו לוקחים כמובן מאליו כבר לא תהיה יעילה, ומסכנת את הטיפול בסרטן, השתלות איברים וכל התקדמות רפואית מודרנית הנשענת על טיפולים אנטיביוטיים יעילים".
