משוניות האלמוגים באילת: מולקולות טבעיות שיכולות להביס חיידקים קטלניים

בעידן שבו חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה הופכים לאיום גלובלי הולך וגובר, חוקרים ישראלים פיתחו אסטרטגיה חדשה שעשויה לשנות את כללי המשחק. במקום להרוג את החיידקים המזיקים ישירות, החוקרים למדו להחליש את כוחם ולהפוך אותם לפגיעים יותר לטיפול.

קבוצת המחקר, בהובלת ד"ר קרינה גולברג ופרופ' אריאל קושמרו מהמעבדה לביוטכנולוגיה סביבתית באוניברסיטת בן גוריון בנגב, פנתה לחפש פתרונות בטבע. החוקרים אספו ובדקו למעלה מ-120 זני חיידקים החיים על אלמוגים בסמוך למכון הימי באילת, וגילו מולקולות כימיות מקבוצת הביסאינדול שמשנות באופן דרמטי את התנהגות החיידקים המזיקים.

שיבוש התקשורת החיידקית

המחקר, שכלל חוקרים מישראל וסינגפור, מציג פתרון פוטנציאלי לאחד האתגרים הרפואיים המורכבים של זמננו. החידוש המרכזי במחקר, שפורסם בכתב העת המדעי BMC Biology, מתבסס על הבנה מעמיקה של דרך התקשורת של החיידקים. חיידקים מזיקים מתקשרים ביניהם באמצעות מולקולות כימיות בתהליך הנקרא "חישת מניין". תקשורת זו מאפשרת להם להתארגן בקבוצות גדולות וליצור מבנה הגנה הנקרא ביופילם - שכבת "דבק" שמגינה עליהם מפני אנטיביוטיקות ומפני מערכת החיסון.

"החיידקים שמצאנו על האלמוגים מפרישים מולקולות שיודעות באופן סלקטיבי לפגוע בתכונות האלימות של חיידקים מזיקים", מסבירה ד"ר גולברג. "המולקולות משבשות את התקשורת בין החיידקים ובכך מונעות מהם ליצור את מבנה הביופילם העמיד לאנטיביוטיקה".

במחקר נבדקו ארבעה זני חיידקים פתוגניים הידועים בעמידותם הגבוהה לאנטיביוטיקה, בעיקר Pseudomonas aeruginosa ו-Acinetobacter baumannii - חיידקים הגורמים לזיהומים חמורים בבתי חולים ולזיהומים כרוניים בריאות ובזרם הדם.

יעילות משופרת של האנטיביוטיקה

התוצאות הראו כי המולקולות מהאלמוגים לא רק מחלישות את החיידקים, אלא גם משפרות את יעילות הטיפול הקיים. כאשר החוקרים שילבו את מולקולות הביסאינדול עם האנטיביוטיקה טוברמיצין, המולקולות הגבירו את חדירת התרופה לביופילם ואיפשרו הרג אפקטיבי יותר של החיידקים.

"החידוש המרכזי הוא פיתוח אסטרטגיית טיפול שבה ניתן לשנות את התכונות האלימות של החיידקים מבלי להרוג אותם", מסביר פרופ' קושמרו. "עד כה טיפולים באנטיביוטיקה גורמים להרג של החיידקים ולעליה בעמידות לאנטיביוטיקה, וגם עלולים לפגוע בחיידקים טובים שמהווים חלק מהמיקרוביום האנושי".

על פי החוקרים, הגישה החדשה עשויה לפתוח דרך לפיתוח תרופות שיכולות לפעול ללא פגיעה בחיידקים החיוניים לגוף האדם, תוך התמודדות יעילה עם החיידקים המזיקים.