من المعروف أن العديد من أنواع البكتيريا المسببة للأمراض قد طورت مقاومة للأدوية الموجودة. في الوقت نفسه، وفقًا للعلماء، تمثل الالتهابات البكتيرية نحو خمس الوفيات في العالم. لذلك، يبحث العلماء من مختلف البلدان باستمرار عن عوامل جديدة مضادة للجراثيم.
اكتشف علماء الأحياء من كلية بيرلمان للطب في جامعة بنسلفانيا أن المكون الرئيسي في سم الدبور الآسيوي Vespula lewisii ، الببتيد mastoparan-L ، أو mast-L ، يعطل الغشاء البكتيري، ويقتل مسببات الأمراض الخطيرة.
في الوقت نفسه، لا يزال هذا البروتين، وهو غير ضار بشكل عام للإنسان بجرعات صغيرة، سامًا تمامًا. إنه يدمر خلايا الدم الحمراء ويحفز رد فعل تحسسيًا التهابيًا يمكن أن يتسبب في إصابة الأفراد المعرضين بصدمة تأقية وحتى الموت من انخفاض مفاجئ في ضغط الدم وتوقف التنفس.
حدد العلماء لأنفسهم مهمة تعزيز الخصائص المضادة للبكتيريا في Mastoparan-L وجعلها آمنة للبشر. من خلال المعالجة الرقمية لقاعدة بيانات الببتيدات المضادة للميكروبات المعروفة، حددوا ما يسمى عزر خماسي الببتيد المرتبط بنشاط مضاد للجراثيم قوي.
ثم استبدل الباحثون الموقع في أحد طرفي mast-L ، والذي يُعتقد أنه المصدر الرئيسي للسمية للخلايا البشرية، بهذا الشكل الخماسي الببتيد ، مما أدى إلى إنتاج متغير معدل من بروتين mast-MO.
أظهرت الدراسات التي أجريت على الفئران أن mast-MO يحمي الحيوانات جيدًا من الالتهابات البكتيرية المميتة مثل Escherichia coli و Staphylococcus aureus دون آثار جانبية خطيرة. كانت فعالية mast-MO في هذه الاختبارات مماثلة للمضادات الحيوية الموجودة مثل الجنتاميسين والإيميبينيم.
قال مؤلف الدراسة سيزارا دي لي فونتي في بيان صحفي صادر عن جامعة بنسلفانيا: "هناك حاجة ماسة إلى مضادات حيوية جديدة لمعالجة العدد المتزايد باستمرار من العدوى المقاومة للأدوية، والسموم مصدر غير مستغل للأدوية المحتملة. يمكن تطبيق المبادئ والأساليب التي استخدمناها في هذه الدراسة لفهم الخصائص المضادة للميكروبات والمناعة لجزيئات الببتيد ولإنشاء علاجات جديدة."
أثبت المؤلفون تجريبياً أن mast-MO يقتل البكتيريا عن طريق جعل أغشيتها الخارجية أكثر مسامية. بالإضافة إلى الإجراء المباشر، فإنه يسهل تغلغل المضادات الحيوية التي يتم تناولها بشكل مشترك في الخلايا البكتيرية. في الوقت نفسه، يقوم mast-MO بقمع رد الفعل المناعي الضار، والذي يؤدي في بعض الالتهابات البكتيرية إلى مضاعفات خطيرة.
ابتكر الباحثون العشرات من المتغيرات mast-MO واختاروا تلك التي تعزز بشكل كبير استجابة مضادات الميكروبات دون سمية للخلايا البشرية. يأمل العلماء أن يتم إنشاء مضادات حيوية جديدة على أساس هذه الجزيئات، ويخططون أيضًا لمواصلة دراسة السموم من أجل إيجاد مرشحين جدد لدور العوامل المضادة للبكتيريا.
