Loading [MathJax]/extensions/TeX/boldsymbol.js
Skip to main content
Library homepage
 
Global

14.7: אסטרטגיות עדכניות לגילוי מיקרוביאלי

מטרות למידה

  • תאר את השיטות והאסטרטגיות המשמשות לגילוי חומרים אנטי-מיקרוביאליים חדשים.

עם המשך האבולוציה והתפשטות העמידות לאנטי-מיקרוביאלית, וכעת זיהוי פתוגנים חיידקיים עמידים לפאאן, החיפוש אחר חומרים אנטי-מיקרוביאליים חדשים חיוני למניעת העידן הפוסט-אנטיביוטי. למרות שפיתוח נגזרות חצי סינתטיות יעילות יותר הוא אסטרטגיה אחת, ההתנגדות אליהם מתפתחת במהירות מכיוון שפתוגנים חיידקיים כבר עמידים לתרופות מהדור הקודם במשפחה ויכולים בקלות להשתנות ולפתח עמידות לתרופות החצי-סינתטיות החדשות. כיום, מדענים ממשיכים לצוד תרכובות אנטי-מיקרוביאליות חדשות ולחקור אפיקים חדשים של גילוי וסינתזה אנטי-מיקרוביאלית. הם בודקים מספר רב של קרקעות ומוצרים מיקרוביאליים לפעילות אנטי-מיקרוביאלית באמצעות שיטות סינון בתפוקה גבוהה, המשתמשות באוטומציה כדי לבדוק מספר רב של דגימות בו זמנית. הפיתוח האחרון של ה-iChIP 1 מאפשר לחוקרים לחקור את יכולות הייצור האנטי-מיקרוביאליות של חיידקי קרקע שקשה לגדל אותם בטכניקות גידול סטנדרטיות במעבדה. במקום לגדל את החיידקים במעבדה, הם גדלים במקום - ממש באדמה. השימוש ב- iChIP הביא לגילוי של teixobactin, חומר אנטי-מיקרוביאלי חדש מהר אררט, טורקיה. Teixobactin מכוון לשני שלבים נפרדים בסינתזת דופן תא גרם חיובי ועבורם נראה כי עמידות אנטי-מיקרוביאלית טרם התפתחה.

למרות שקרקעות נבדקו באופן נרחב, נישות סביבתיות אחרות לא נבדקו במלואן. מכיוון ש -70% מכדור הארץ מכוסה במים, ניתן לכרות סביבות ימיות באופן מלא יותר לנוכחות חיידקים המייצרים מיקרוביאלית. בנוסף, החוקרים משתמשים בכימיה קומבינטורית, שיטה לייצור מספר רב מאוד של תרכובות קשורות ממבשרים פשוטים, ובדיקתם לפעילות אנטי-מיקרוביאלית. אסטרטגיה נוספת שיש לבחון עוד יותר היא פיתוח של תרכובות המעכבות מנגנוני התנגדות ולשחזר את הפעילות של תרופות ישנות יותר, כגון האסטרטגיה שתוארה קודם לכן עבור מעכבי β-lactamase כמו חומצה clavulanic. לבסוף, פיתוח מעכבים של ייצור ותפקוד גורמי ארסיות יכול להיות דרך חשובה מאוד. למרות שאסטרטגיה זו לא תהיה אנטיבקטריאלית ישירה, תרופות המאטות את התקדמות הזיהום יכולות לספק יתרון למערכת החיסון וניתן להשתמש בהן בהצלחה בשילוב עם תרופות אנטי מיקרוביאליות.

תרגיל \PageIndex{1}

מהם מקורות ואסטרטגיות חדשות לפיתוח תרופות למאבק במחלות זיהומיות?

(חינם?) שוק אנטי-מיקרוביאלים חדשים

בעבר היו הרבה תרופות אנטי מיקרוביאליות בשוק לטיפול במחלות זיהומיות. עם זאת, התפשטות העמידות למיקרוביאלית יצרה צורך באנטיביוטיקה חדשה שתחליף את אלה שכבר אינם יעילים כמו פעם. למרבה הצער, חברות התרופות אינן מונעות במיוחד למלא צורך זה. החל משנת 2009, כל חברות התרופות מלבד חמש התרחקו מפיתוח תרופות אנטי-מיקרוביאליות. 2 כתוצאה מכך, מספר אישורי ה- FDA של תרופות אנטי-מיקרוביאליות חדשות ירד באופן דרסטי בעשורים האחרונים (איור). \PageIndex{1}

בהתחשב בכך שהביקוש בדרך כלל מעודד היצע, אפשר לצפות שחברות התרופות ימהרו לחזור לעסוק בפיתוח אנטיביוטיקה חדשה. אבל פיתוח תרופות חדשות הוא תהליך ממושך ודורש השקעות גדולות במחקר ופיתוח. חברות תרופות יכולות בדרך כלל לקבל תשואה גבוהה יותר על השקעתן על ידי פיתוח מוצרים למחלות כרוניות ולא מיקרוביאליות כמו סוכרת; יש ליטול תרופות כאלה לכל החיים, ולכן לייצר הכנסות ארוכות טווח יותר מאשר אנטיביוטיקה שעושה את עבודתה תוך שבוע-שבועיים. אבל מה יקרה כאשר תרופות כמו ונקומיצין, סופר-מיקרוביאלי השמור לשימוש כמוצא אחרון, יתחילו לאבד את יעילותן כנגד סופרבוגים עמידים יותר ויותר לתרופות? האם חברות התרופות יחכו עד שכל האנטיביוטיקה תהפוך לחסרת תועלת לפני שתתחיל לחפש חדשות?

לאחרונה הוצע כי יש לתת לחברות תרופות גדולות תמריצים כספיים להמשך מחקר כזה. בספטמבר 2014 פרסם הבית הלבן צו ביצוע שכותרתו "מאבק בחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה", וקרא לסוכנויות ממשלתיות שונות ולמגזר הפרטי לעבוד יחד כדי "להאיץ מחקר ופיתוח בסיסי ויישומי עבור תרופות אנטי-מיקרוביאליות חדשות, תרופות אחרות וחיסונים". 3 כתוצאה מכך, החל ממרץ 2015, התקציב המוצע של הנשיא אובמה לשנת הכספים 2016 הכפיל את סכום המימון הפדרלי ל -1.2 מיליארד דולר ל"מאבק ומניעת עמידות לאנטיביוטיקה ", הכולל כסף למחקר ופיתוח מיקרוביאלי. 4 הצעות דומות הועלו גם בקנה מידה עולמי. בדצמבר 2014 פורסם דו"ח בראשות הכלכלן לשעבר של גולדמן זאקס ג'ים אוניל ב הסקירה על התנגדות מיקרוביאלית. 5

התפתחויות אלו משקפות את האמונה ההולכת וגוברת כי יש לסבסד חברות תרופות למטרות רווח כדי לעודד פיתוח תרופות אנטי-מיקרוביאליות חדשות. אבל יש ששואלים אם פיתוח תרופות צריך להיות מונע על ידי רווח בכלל. בהתחשב בכך שמיליוני חיים עשויים להיות תלויים במאזן, יש שיטענו כי לחברות התרופות יש חובה אתית להקדיש את מאמצי המחקר והפיתוח שלהן לתרופות בעלות תועלת גבוהה, בניגוד לתרופות רווחיות ביותר. אולם חובה זו מתנגשת עם המטרות הבסיסיות של חברה למטרות רווח. האם סובסידיות ממשלתיות מספיקות כדי להבטיח שחברות התרופות יעמידו את האינטרס הציבורי בראש סדר העדיפויות, או שסוכנויות ממשלתיות צריכות לקחת אחריות על פיתוח תרופות קריטיות שעשויות לקבל החזר השקעה מועט או ללא?

גרף של חומרים אנטי-מיקרוביאליים חדשים שאושרו על ידי ה- FDA בשנים 1983 - 2012. בין 83-87 אושרו 12 אנטי-מיקרוביאלים חדשים. בין השנים 88-92 היו 14. בין 93-97 היו 10. בין השנים 98-2002 היו 7. בין השעות 03-07 היו 5. בין השעות 08-12 היו 2.
איור\PageIndex{1}: בעשורים האחרונים, האישורים של חומרים אנטי-מיקרוביאליים חדשים על ידי ה-FDA ירדו בהתמדה. בתקופה של חמש השנים 1983-1987 אושרו 16 תרופות אנטי-מיקרוביאליות חדשות, לעומת שתיים בלבד בשנים 2008-2012.

מושגי מפתח וסיכום

  • המחקר הנוכחי על פיתוח תרופות אנטי-מיקרוביאליות כרוך בשימוש בטכנולוגיות סינון בעלות תפוקה גבוהה וכימיה קומבינטורית.
  • טכנולוגיות חדשות מפותחות כדי לגלות אנטיביוטיקה חדשה ממיקרואורגניזמים בקרקע שלא ניתן לגדל בשיטות מעבדה סטנדרטיות.
  • אסטרטגיות נוספות כוללות חיפוש אנטיביוטיקה ממקורות שאינם אדמה, זיהוי מטרות אנטיבקטריאליות חדשות, שימוש בכימיה קומבינטורית לפיתוח תרופות חדשות, פיתוח תרופות המעכבות מנגנוני עמידות ופיתוח תרופות המכוונות לגורמי ארסיות ומחזיקות זיהומים בשליטה.

הערות שוליים

  1. 1 ל 'לוזי ואח '. "אנטיביוטיקה חדשה הורגת פתוגנים ללא עמידות ניתנת לזיהוי." טבע 517 מס '7535 (2015): 455—459.
  2. 2 HW בושר ואח '. "באגים רעים, אין סמים: אין ESKAPE! עדכון מטעם האגודה למחלות זיהומיות באמריקה." מחלות זיהומיות קליניות 48 מס '1 (2009) :1—12.
  3. 3 הבית הלבן תוכנית פעולה לאומית למאבק בחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. וושינגטון הבירה: הבית הלבן, 2015.
  4. 4 משרד הבית הלבן של מזכיר העיתונות. "גיליון עובדות: ממשל אובמה משחרר תוכנית פעולה לאומית למאבק בחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה." 27 במרץ 2015. https://www.whitehouse.gov/the-press...lan-combat-ant
  5. 5 סקירה על עמידות לאנטי-מיקרוביאלית. http://amr-review.org. גישה ל -1 ביוני 2016.