מולקולה חדשה חיסלה חיידקים גרם שליליים עמידים לאנטיביוטיקה

דלקת קרום המוח, דלקת ריאות, שלשול קטלני. מפתחי התרופות האנטיביוטיות נאבקים ממושכות בשנים האחרונות כדי לאפשר טיפול נאות במחלות מטילות אימה מהסוג הזה, מאחר שהחיידקים שחוללו אותן פיתחו דפנות-תא כפולות בנוסף לקרומית חיצונית וכך קשה במיוחד לתרופות לחדור פנימה. החיידקים נעשו אפוא עמידים לאנטיביוטיקה הקיימת. התרופות האנטיביוטיות החדשות שנועדו להילחם בחיידקי גרם-שלילי אלה ושפותחו ב-50 השנים האחרונות ואושרו לשימוש הן בסך הכל רק וריאנטים של אלו שפותחו קודם לכן. עמידות החיידקים גם להן נותרה בעינה ואף עלתה.

אבל עתה, צוות מדענים בארה"ב הנדס במעבדה נשק רב עוצמה חדש כדי להילחם בחיידקים העמידים, ולראשונה גם נחל הצלחה. המדענים, ובראשם המומחה לביולוגיה אבולוציונית ד"ר פיטר סמית, וחברת Genentech מסן פרנסיסקו, מחלוצות חברות הביוטכנולוגיה, יצרו רכיבים מולקולריים מסוג חדש, שביכולתם לפרוץ את הקרומיות החיצוניות ודפנות-התא הכפולות של החיידקים. הערכת המפתחים היא שביום מן הימים, לאחר ניסויים קליניים בבני אדם שמתחייבים בתהליכי פיתוח תרופות – לאלו, החדשות, תהיה היכולת להציל חייהם של אנשים שנדבקו באותם חיידקים.

בסוף השבוע דיווח צוות המחקר לNature על הצלחתו לפתח מולקולה חדשה שבניסויי מעבדה שכללו גם ניסוי בעכברים, רשמה הצלחה בפגיעה יעילה בחיידקים העמידים לאנטיביוטיקה.

בדיווח נמסר כי המולקולה החדשה חזקה כדי פי 500 מתרכובות אורגניות קיימות ובניסוי התגלתה התרופה כיעילה יותר מ-13 התרופות האנטיביוטיות הקיימות במיוחד לשם התמודדות עם החיידק העמיד "קלבסיאלה" הגורם לדלקת ריאות.

בראיון לאתר המגזין Science  מסר סמית' שבניסויים נבחנה קבוצה של רכיבים טבעיים בשם arylomycins. כמה מאלה יכולים לחדור את הממברנה החיצונית של חיידק גרם שלילי אבל עד כה התקשו בחבירה ליעד – אנזים המשובץ בממברנה הפנימית הבולט בחלל שבין הממברנה הפנימית והדפנות החיצוניים של התא. לשם כך נדרשו הליכי הנדסה כימית של ה-arylomycin כדי שיהפוך לרכיב יעיל יותר ועל מנת שהתרופה שתהיה מבוססת עליו תוכל בקלות לחדור ולהיצמד לאותו אנזים בעייתי וכך לחסל את החיידק. סמית' התבטא: "ביצענו את השינויים הדרושים במולקולות כדי שיוכלו להכות בדבר עצמו".

למולקולה החדשה ניתן הסימון GO775 שכאמור הוכיחה את הפוטנטיות רבת העוצמה שלה לעומת הארלומיצין הטבעי שכלול בכמה מתרופות כנגד חיידקי גרם שלילי המחוללים מחלות שונות בבני אדם, ביניהם E-coli ,Klebsiella pneumoniae ,Pseudomonas aeruginosa ו-Acinetobacter baumannii. כאמור, הפוטנטיות שלה גם הומחשה נגד צורות אחרות של תרופות שהחיידקים נעשו עמידים להן. חיידקים אלה נלקחו לשם הניסויים מאנשים שחלו במחלות השונות.

פיתוח המולקולה החדשה הוא בגדר בשורה חיובית נוכח מצבן העגום של התרופות נגד חיידקים עמידים. לפי דו"ח ה-WHO שפורסם בשנה שעברה, בעקבות עמידותם של חיידקים לתרופות הקיימות נוצר מחסור חמור בתרופות אנטיביוטיות חדישות הנמצאות בפיתוח. עמידות החיידקים הוגדרה "מצב חירום בריאותי עולמי".

על פי הדו"ח, רוב התרופות הנמצאות בשלבים שונים של ניסויים קליניים קרובות בהרכבן ובמנגנוני פעילותן לתרופות האנטיביוטיות הקיימות. מתוך 51 תרופות אנטיביוטיות לטיפול בחיידקים עמידים שנמצאו בפיתוח, רק שמונה סווגו על ידי ה-WHO כחדשניות שעשויות לתרום משמעותית למלאי התרופות האנטיביוטיות הנוכחיות.

החוקרים ציינו בדיווחם כי בעכברי מעבדה התמודדה המולקולה החדשה ביעילות עם זיהומים שנגרמו משישה זנים שונים של חיידקי גרם-שליליים, מבלי ליצור בגוף העכברים סימני רעילות.

פרופ' רועי קישוני, חוקר חיידקים מהטכניון ומאוניברסיטת הרווארד, אמר ל"הארץ": "קשה למצוא אנטיביוטיות חדשות לחיידקי גרם-שליליים כי האנטיביוטיקה צריכה לחדור את הממברנה החיצונית שיש לחיידקים הללו. האנטיביוטיקה החדשה פועלת כנגד מטרה חיונית בתא שעד כה לא היו אנטיביוטיקות נגדה".

כאמור, יידרשו גם ניסויים קליניים בבני אדם לפני שתרופות מהדור החדש יקבלו אישור לשימוש. במעבר מהניסויים במעבדה לטיפול ממשי באנשים ייבחנו רמת הרעילות שיוצרת התרופה ותופעות לוואי שונות. מאחר שהסובלנות לתופעות הלוואי בתרופות האנטיביוטיות נמוכה מאוד, יהיה צורך גם לבחון את סוגיית המינון.

לפחות 700 אלף בני אדם בעולם מתים מדי שנה כתוצאה מזיהום חיידקי עמיד, על פי דו"ח שפורסם ב-2016 לפרויקט Antimicrobial Resistance הבריטי. אלא שככל הנראה זו הערכת חסר, נמוכה בהרבה מהנתונים האמיתיים וכנראה מספר מקרי התמותה גבוה פי שלושה ויותר. על פי תחזית  שנכללת באותו דו"ח, ב-2050 ימותו יותר מעשרה מיליון בני אדם מדי שנה בשל חיידקים עמידים. עד לאותה שנה צפויים נזקי עמידות החיידקים להסתכם בהוצאה של 100 טריליון דולר.