در شمال چین، جایی که بیابان گبی به فلات تبت می‌رسد، گستره وسیعی از تپه‌های شنی، کوه‌ها و صخره‌های عریان وجود دارد. زمستان‌ها در این جاهای طولانی و سخت است و آن را به کمتر از ۲۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسانند و بارندگی‌ها را کمتر می‌کنند که گونه‌هایی می‌توانند زنده بمانند که به‌خوبی با این شرایط سازگار شوند.

در دهه‌های اخیر، پژوهشگران در این منطقه به‌دنبال حیاتی بوده‌اند که در این محیط سخت و نامساعد دوام بیاورد کار کرده‌اند. اخیراً آن‌ها به‌دنبال چیز خاصی بوده‌اند. دانشمندان بر این باورند که موجوداتی که در محیط‌های بسیار نامساعد زندگی می‌شوند، می‌توانند با مقابله با تهدید سریع و درحال رشد باکتری‌های مقاوم دربربر ضدبیوتیک‌ها مقابله کنند.

بر اساس تخمین اولین ارزیابی جامع از تأثیرات ضد داروها دربرابر درمان که اوایل منتشر شد، در سال 2019 به طور مستقیم باعث مرگ بیش از یک میلیون نفر و در مرگ چند میلیون نفر دیگر نیز می شود.

یکی از راه‌های مقابله با این تهدید، پیدا کردن آنتی‌بیوتیک‌های جدید است (موادی باکتری‌ها شانسی برای مقاوم شدن دربرابر آن‌ها ندارند) و خود درمان‌ها منبع خوبی از آن‌ها هستند.

بسیاری از داروهایی که می‌توانند استفاده کنند، موادی هستند که می‌توانند از خود دربرابر میکروب‌های دیگر تولید کنند. از این رو، پژوهش‌های بسیاری روی پیدا کردن باکتری‌های جدید با خواص ضدمیکروبی دارند. ازاین‌رو، به سراغ بیابان رفته‌اند. پل دایسونمیکروب‌شناس دانشکده پزشکی دانشگاه سوانزی در بریتانیا می‌گوید: «این ایده وجود دارد که هرچه شرایط نامساعدتر باشد، ارگانیسم‌هایی که می‌خواهند بیشتر توسعه پیدا کنند و سازگاری پیدا کنند.» بر اساس این تئوری، شرایطی که شرایط سخت به‌معنای رقابت‌های بالا برای بقای وجود داشته باشند، را می‌کنند که در برابر قدرت مقاومت خود را تولید کنند.

در اعماق صحرا، دای و همکارانش از آکادمی علوم چین گونه‌ای از باکتری را کشف کرده‌اند که ویژگی خاصی دارد که می‌تواند کشف کند، بیوتیک‌ها را متحول کند.

در سال ۲۰۱۳، همکاران چینی دایسون گونه‌ای از باکتری استرپتومایسس (پیچیده قارچ) بودند که قبلاً ناشناخته بودند، در نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از جنوب بیابان گبی در منطقه‌ای به نام فلات آلشا شناسایی شدند. پس از تعیین ژنوم این باکتری، آن‌ها دریافت می‌کنند که نه‌تنها آنتی‌بیوتیک‌هایی را تولید می‌کنند که باکتری‌های دیگر را می‌سازند، بلکه در مقایسه با گونه‌های دیگر استرپتومایس که قبلاً شناسایی شده بودند، رشد بسیار بالاتری داشتند.

توالی‌یابی همچنین نشان داد که این باکتری بیابانی دارای ژن برای آران‌ای ناقل (tRNA) است که قبلاً هرگز دیده نشده بود. آران‌های ناقل مولکولی است که به ارگانیسم اجازه می‌دهد مواد ژنتیکی خود را بخواند و با انجام این کار مولکول‌های دیگری که به آن نیاز دارند، تولید کنند. دایسون و گروهش به‌زودی متوجه شدند که ژن tRNA تازه کشف‌شده کلیدهای مولکول را روشن می‌کنند که می‌توانند آنتی‌بیوتیک‌ها را بسیار فعال کنند.

بسیاری از باکتری‌هایی که از نظر پزشکی مهم هستند، به جنس استرپتومایس تعلق دارند. این گروه شامل بیش از ۵۰۰ گونه شناخته شده می شود. استرپتومایسس‌ها درون خاک بسیار زیاد هستند که مولکول‌هایی هستند که تولید می‌کنند، همان چیزی است که بوی خاص خاک را می‌کند. مهم‌تر اینکه، استرپتومایسس‌ها از منابع حیاتی داروها هستند. بیش از دو سوم از آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی که استفاده می‌شود، از این گروه از باکتری‌ها می‌شوند.

بدون شک، باکتری‌های بسیار بیشتری وجود دارند که می‌توانند آنتی‌بیوتیک‌های مفید دراختیار ما قرار گیرند. اما اگر باکتری را پیدا کند که امیدوارکننده به نظر می‌رسد، گام بعدی آن است که آن را تا حدی که می‌تواند به‌عنوان نتیجه‌ای که می‌تواند تولید کند، بررسی کند و این موضوع می‌تواند به چالش برانگیز باشد.

لورا پیداکمدیر علمی مشارکت جهانی تحقیق و توسعه بیوتیک (GARDPI) در ژنو، می‌گوید غالباً بر سر راه کشف‌بیوتیک‌ها تولید می‌کند. پیداک می‌افزاید علاوه بر این، گاهی اوقات پتانسیل مواد مفید را تولید می‌کند، اما ماشین آلات ژنتیکی آن را خاموش می‌کند، بنابراین نمی‌شود.

دایسون و همکارانش با دانستن این تصمیم گیری ژن tRNA را از باکتری بیابانی که دارای سرعت رشد بالا بود، می برد و آن را به باکتری استرپتومایس عادی که برای تولید آنتی بیوتیک های بالینی استفاده می شود، اضافه کرد.

فرضیه پژوهشگران آن بودند که ژن‌ها دارای سرعت رشد بالا می‌باشند. اصلاح‌شده‌های اصلاح‌شده دو تا سه روز ترکیبات ضدبیوتیکی را تولید می‌کنند که معمولاً نصف می‌شود که به طور معمول طول می‌کشد تا گونه‌های مرسوم استرپتومایس‌ها را تولید کنند. این یافته‌ها که در مجله Nucleic Acids Research منتشر شد، می‌توان درزمینه‌ی جست‌وجوی درمان‌های جدید بسیار مفید باشد.

اگر دانشمندان گیاهی را پیدا کنند که به نظر برسد چیزی را می‌کند که می‌تواند به‌عنوان دارو استفاده شود، اما تعداد زیادی از آن را نمی‌کند (همان‌طور که این وضعیت وجود دارد)، اکنون، ابزاری وجود دارد که می‌تواند میزان تولید کند. آن را افزایش دهد. دایسون می‌گوید: «معتقدم که این استراتژی بسیار ساده‌ای است که باید در هر برنامه جدید کشف‌بیوتیک گنجانده شود.»

پیداک هم موافق است. او می‌گوید: «وادار کردن باکتری‌ها برای تولید حجم بیشتری از مواد ضدبیوتیکی به‌شدت موردتوجه پژوهشگران این زمینه را گرفت و تأثیر مثبتی بر سلامت انسان خواهد داشت. این ابزار می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا آنتی‌بیوتیک‌های را کشف کنند که می‌تواند اساس ساخت داروهایی برای درمان‌ها باشد.»

این خبر خوبی است، زیرا طبق تخمین بانک جهانی، مقاومت ضدمیکروبی (AMR) یکی از بزرگ‌ترین تهدیدها برای سلامتی، امنیت غذایی و توسعه است.

مقالات مرتبط:

گزارش‌های هشداردهنده‌ای از سازمان‌هایی که در سال ۲۰۱۹ منتشر شد، منتشر شد، اگر اقدامی برای مبارزه با این ابرمیکروب‌های فراگیر انجام شود، تا سال ۲۰۵۰، سالانه، ده میلیون نفر براثر بیماری‌های مرتبط با درمان دارویی جان خود را از دست خواهند داد. موضوع نگران‌کننده دیگر این است که از آنتی‌بیوتیک‌ها در جریان دنیاگیری کووید استفاده می‌شود (برای محافظت از بیماران کووید ۱۹ دربرابر آلودگی‌های ثانویه) همچنین باعث افزایش مقاومت دارویی می‌شود.

مقاومت هر اتفاقی می‌افتد که باکتری‌ها را به‌طور مکرر درمعرض مخالفت‌بیوتیک‌ها قرار می‌دهند و روش‌هایی برای تحمل آن‌ها ایجاد می‌کنند. این پدیده با استفاده از نادرست و استفاده از آن از آنتی‌بیوتیک‌ها هم در انسان‌ها و هم در دام‌ها تشدید و تسریع می‌شود: ازجمله‌ای که انسان‌ها برای مبارزه با بیماری‌های ضدبیوتیک مصرف می‌کنند (آنتی‌بیوتیک‌ها فقط دربرابر داروها هستند) و می‌توانند از آن استفاده کنند. دام های سالم آنتی بیوتیک داده می شود.

هاتیم ساتیاز بخش مقاومت ضدمیکروبی در سازمان جهانی بهداشت می‌گوید: «در هیچ نقطه‌ای، نمی‌توانم ضدمیکروبی را به‌طور کامل انجام دهد، زیرا عوامل طبیعی هستند، اما میزان و خطرات ناشی از آن را می‌توان کاهش داد و کنترل کرد».

باکتری بیابانی دایسون یکی از گونه‌هایی است که می‌تواند کمک کند، اما گونه‌های زیاد دیگری وجود دارند که با محیط‌های نامساعد سازگار شده‌اند و آن‌ها نیز می‌توانند راه نجاتی ارائه دهند.

چنین موجوداتی که اکستریموفیل (شدیددوست) نامیده می‌شوند، در برخی از نامساعدترین مکان‌های روی زمین شناسایی شده‌اند: آتشفشان‌های زیردریایی، اسفنج‌های اعماق دریا و درمیان شن‌های خشک‌ترین مکان‌های روی زمین. این زیستگاه‌ها دمای بسیار بالا یا پایین، pH، فشار یا شوری شدید یا ترکیبی از همه این موارد را دارند.

چند سال پیش، دایسون عضوی از تیم دیگری بود که انواع جدیدی از استرپتومایس را در ارتفاعات بوهو در ایرلند شمالی در مناطقی که از نظر تنوع زیستی معروف است، شناسایی کرد. این چشم‌انداز از سنگ آهک، تالاب‌های بسیار اسیدی و الفزارهای قلیایی تشکیل شده است و چالش‌های آن محیط محیط به‌فردی را برای مقابله با مقاومت‌های مهیا می‌کند.

برای قرن‌ها، این سرزمین که ۱۵۰۰ سال پیش در آن سکونت داشت، شهرت عرفانی داشت و خاک آن از نظر قدرت شفابخشی و خاصیت درمانی مشهور بود و متخصص در تنتورها و برای درمان زخم‌ها می‌شد.

جری کوئیندانشمندی از این تیم که در بوهو زندگی کرده است، می‌گوید عموی بزرگش در این منطقه یک درمانگر محلی بود و درمان چند بیماری را دراختیار داشت. او می‌گوید: «همیشه داستان‌هایی درباره افرادی که درمان شده بودند، وجود داشت. این دارویی بود که به شکل راز از نسلی به نسل دیگر با قوانین سختگیرانه می‌شد. شما نمی‌توانید درمان را بفروشید یا فردی را که به‌دنبال درمان است، فریب بدهید و دقیقاً همان‌طور که به شما آموزش داده شده بود، آن را می‌گرفتید.»

کوئین با یادآوری چنین روایت‌هایی به سرزمینی بازگشت که قبلاً در آن علف جمع می‌کرد و این‌بار، شروع به جمع آوری نمونه‌های علمی کرد.

کشف کردند که یکی از سویه‌ها این است که آن را Streptomyces sp. myrophorea نامیدند، می‌توانم با چهار مورد از شش پاتوژن اصلی مقاوم دربرابر آنتی‌بیوتیک ازجمله MRSA (استافیلوکوک اورئوس مقاوم به متی‌سیلین) مبارزه کند.

توجه به این مهم است که کشف این میکروب‌ها مرحله اول روند ساخت داروهای ضدبیوتیک جدید است. تعداد بسیار کمی از موادی که تازه کشف می‌شوند، درنهایت به دارو تبدیل می‌شوند. علت این امریت آن‌ها برای انسان‌ها یا عوامل دیگری است. حتی با عبور از این موانع، سال‌ها کارآزمایی بالینی وجود خواهد داشت.

بااین‌حال، دایسون خوش‌بین است که کلید غلبه بر مقاومت ضدمیکروبی در طبیعت وجود دارد و همچنین امیدوار است که به کمک کمک کند. درحال‌حاضر، جست‌وجود پژوهشگران برای پژوهشگران امیدوارکننده ادامه دارد و آن‌ها همچنان در نامساعدترین محیط‌های روی به جست‌وجو هستند.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!