קבוצת המחקר של פרופ' אריאל קושמרו מהמעבדה להנדסת ביוטכנולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב ושותפים מהודו החליטה להתמקד במולקולות מפלפל ארוך כמקור אנטיביוטי טבעי, הידוע ברפואה המסורתית כמסייע בטיפול במגוון מחלות. פיפרלונגומין, המרכיב הפעיל של הפלפל הארוך, עומד בבסיס מולקולה חדשה שפיתחו - PL-18, המשבשת את התקשורת הכימית בין חיידקים.
עוד בעניין דומה
בעוד שמספרם של החיידקיים העמידים לאנטיביוטיקה הולכים ומתרבים, מספר סוגי האנטיביוטיקה הנמצאים בפיתוח הולך ומצטמצם. החוקרים, בהובלת פרופ' קושמרו ופרופ' יעקב גופס בחרו להתמקד בפלפל הארוך, קרוב משפחה של הפלפל השחור, הידוע כמייצר תרכובות אורגניות המספקות הגנה מפני חיידקים, וירוסים וטפילים שגורמים למחלות אצל בני אדם ובעלי חיים.
''ממצאינו מצביעים על כך שהמולקולה החדשה PL-18 יכולה לשמש כנשק אפקטיבי במאבק בעמידות לאנטיביוטיקה ומהווה דור חדש של חומרים משבשי תקשורת להתמודדות כנגד חיידקים גורמי מחלה", מסבירה יעל שליכטר קדוש, מובילת המחקר. "הנגזרת הכימית, הפועלת על מערכת התקשורת הבין-חיידקית, הצליחה להראות יכולת בעיכוב תקשורת זו, להפחית את האלימות של החיידקים ולשבש את המנגנון ליצירה של ביופילם".
במחקר נבדקו 16 נגזרות שונות של מולקולת המקור – פיפרלונגומין, כאשר המולקולה הפעילה והמבטיחה ביותר נקראת PL-18. המחקר כלל ארבעה שלבים עיקריים להבנת ההשפעה של המולקולה על החיידק פסאודומונס אארוגינוזה (Pseudomona Saeruginosa): ניתוח גנטי לבדיקת ביטוי גנים בנוכחות המולקולה, אימות התוצאות באמצעות RT-qPCR, מדידת רמת מולקולת c-di-GMP בחיידקים, ובדיקת השפעת PL-18 על יצירת ביופילם של החיידקים הגורמים השולטים בריכוז החיידקים.
התוצאות הראו כי PL-18 היתה הטובה ביותר בהתמודדות עם החיידקיים. הנגזרת הכימית נמצאה יעילה כטיפול נגד זיהומים חיידקיים עמידים לאנטיביוטיקה משום שהפחיתה בצורה משמעותית את הארסיות שלהם ושיבשה את הביופילם המגן עליהם. בנוסף, נגזרת זו הפחיתה את קליטת הברזל ע"י החיידקים, שהינו מרכיב חיוני להישרדותם ומוגדר גם גורם חשוב המשפיע על אלימות של חיידקים גורמי מחלות.
"היכולת של PL-18 לעכב תקשורת בין חיידקים, להפחית את האלימות החיידקית, הופכת אותה לכלי רב ערך לפיתוח תרופות חדשות ואף עשויה לשנות את פני הרפואה בעתיד", מסביר פרופ' קושמרו. "מדובר בחומר שיכול לשמש כמודל לטיפול עתידי בחיידקים באופן מושכל וכתחליף לאנטיביוטיקות הנמצאות בשימוש נכון להיום".