שיטה חדשנית משיבה לחיידקים עמידים את הרגישות לאנטיביוטיקה

שיטה חדשנית שפותחה באוניברסיטת תל אביב פוגעת במנגנוני העמידות של החיידקים, ומשיבה להם את רגישותם לאנטיביוטיקה

בעשורים האחרונים מתחולל סביבנו מרוץ חימוש מר ובלתי מתפשר בין האדם והאנטיביוטיקה לסוגיה, לבין החיידקים. כיום קיים חשש כבד כי במרוץ הזה, שהוא קריטי כל כך לבריאותנו ולעתידנו – האדם עומד להפסיד. כידוע, אחוז החיידקים העמידים לאנטיביוטיקה הולך וגדל בהתמדה, תרופות ותיקות מאבדות מיעילותן, וחדשות אינן מגיעות לשוק בקצב הנדרש. ארגון הבריאות העולמי אף מביע דאגה כי בקרוב נמצא את עצמנו בעידן ‘פוסט-אנטיביוטי’.

במחקר שהתפרסם אמש בכתב העת היוקרתי PNAS של האקדמיה האמריקאית למדעים מציעה קבוצת מחקר מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת תל-אביב, בראשותו של פרופ’ אודי קימרון, גישה חדשה לחלוטין לבעיה המטרידה: שיטה שפוגעת במנגנוני העמידות שפיתחו החיידקים, ומשיבה להם את הרגישות לסוגי אנטיביוטיקה קיימים. “אנחנו מאמינים שהשיטה שפיתחנו עשויה להטות את הכף לטובת האדם והאנטיביוטיקה, ואף להשיב אל המדף סוגי אנטיביוטיקה ותיקים, שנחשבים כיום לבלתי יעילים,” אומר פרופ’ קימרון.

המחקר בוצע בשיתוף עם ד”ר עידו יוסף, מירי מנור ורותי קירו, והתפרסם אתמול, 18.15.15, בכתב העת היוקרתי PNAS של האקדמיה האמריקאית למדעים.

חרב פיפיות

“במצב הקיים היום, עצם השימוש הנרחב באנטיביוטיקה יוצר בקרב החיידקים סלקציה אבולוציונית – להפוך לעמידים לאנטיביוטיקה,” אומר פרופ’ קימרון. “בסביבה שאנו חיים בה יש מעט מאוד לחצים אבולוציוניים הפוכים, שעשויים להפחית את עמידות החיידקים – וזו בדיוק הייתה מטרתו של המחקר: לנסות להגביר את הסלקציה ולשפר את המאזן דווקא לטובת אותם חיידקים הרגישים לאנטיביוטיקה.”

הגישה החדשנית מתבססת על מערכת החיסון של החיידקים – מנגנון הגנה חיידקי בשם ,CRISPR-CAS שנועד במקורו להשמיד את ה-DNA של אויביהם העיקריים של החיידקים – נגיפים פולשים המכונים פאג’ים. פרופ’ קימרון מסביר כי מנגנון ה- ,CRISPR-CAS שהתגלה לפני שנים אחדות, חולל מהפך בתחום הנדסת ה-DNA: “זוהי המערכת הביולוגית הראשונה מסוגה שניתנת בקלות לתכנות במעבדה – כך שתחתוך כל DNA בכל אופן הרצוי לנו. במחקר הנוכחי השתמשנו במנגנון החיסוני הזה, שאמור להגן על החיידק, כ’חרב פיפיות’ הפועלת נגד עמידות החיידק לאנטיביוטיקה.”

החוקרים הזריקו לחיידקים DNA המקודד ל-CRISPR-CAS – שתוכנת כך שיחתוך ויבטל את פעולתם של גנים האחראים לעמידות לאנטיביוטיקה בתוך החיידק. במקביל פעלה אותה מערכת CRISPR-CAS פעולה נוספת: היא חיסנה את החיידקים הללו – שהפכו כעת לרגישים לאנטיביוטיקה – כנגד פאג’ים מסוג מסוים. בהמשך, כשנחשפה אוכלוסיית החיידקים כולה לפאג’ים הללו, נפגעו רק החיידקים העמידים לאנטיביוטיקה. הפעולה הכפולה הזאת הגדילה משמעותית את אחוז החיידקים הרגישים לאנטיביוטיקה בסביבה שטופלה במעבדה.

תמיסה נגד חיידקים עמידים

“השיטה שפיתחנו יכולה לשמש כבסיס לפיתוח מוצרים חדשניים, אשר יטו את המאזן לטובת חיידקים רגישים לאנטיביוטיקה, למשל בסביבה קריטית כמו בתי חולים,” מסכם פרופ’ קימרון. “כך לדוגמה, ניתן יהיה לפתח תרסיס ייעודי למשטחים בחדרי החולים, או תוסף לתמיסות בהן רוחצים אנשי הצוות את ידיהם – שייצרו סלקציה בקרב אוכלוסיית החיידקים במקום. חיידק עמיד שטופל ב-CRISPR-CAS שלנו יהפוך לרגיש לאנטיביוטיקה, וגם יחדל להפיץ את הגנים לעמידות לחיידקים אחרים, כפי שקורה היום. בהדרגה נחזיר לחיידקים את רגישותם לאנטיביוטיקה, ונוכל לשוב ולהשתמש בסוגי אנטיביוטיקה ותיקים, שאיבדו מיעילותם. אני מאמין שכך נוכל לנצח במלחמת ההתשה המתמשכת שאנו מנהלים נגד החיידקים.”