14.7: الاستراتيجيات الحالية لاكتشاف مضادات الميكروبات

Last updated
Save as PDF

Page ID: 195415

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

أهداف التعلم

وصف الطرق والاستراتيجيات المستخدمة لاكتشاف عوامل جديدة مضادة للميكروبات.

مع التطور المستمر وانتشار مقاومة مضادات الميكروبات، والآن تحديد مسببات الأمراض البكتيرية المقاومة للآفات، أصبح البحث عن مضادات الميكروبات الجديدة أمرًا ضروريًا للوقاية من عصر ما بعد المضادات الحيوية. على الرغم من أن تطوير مشتقات شبه اصطناعية أكثر فاعلية هو إحدى الإستراتيجيات، إلا أن المقاومة لها تتطور بسرعة لأن مسببات الأمراض البكتيرية تقاوم بالفعل أدوية الجيل السابق في الأسرة ويمكنها بسهولة التحور وتطوير المقاومة للأدوية شبه الاصطناعية الجديدة. واليوم، يواصل العلماء البحث عن مركبات جديدة مضادة للميكروبات واستكشاف سبل جديدة لاكتشاف مضادات الميكروبات وتوليفها. يقومون بفحص أعداد كبيرة من التربة والمنتجات الميكروبية بحثًا عن نشاط مضادات الميكروبات باستخدام طرق الفحص عالية الإنتاجية، والتي تستخدم الأتمتة لاختبار أعداد كبيرة من العينات في وقت واحد. يسمح التطوير الأخير لـ iChIP ¹ للباحثين بالتحقيق في قدرات إنتاج مضادات الميكروبات لميكروبات التربة التي يصعب نموها من خلال تقنيات الزراعة القياسية في المختبر. وبدلاً من زراعة الميكروبات في المختبر، يتم زراعتها في الموقع - تمامًا في التربة. أدى استخدام iChip إلى اكتشاف تيكسوباكتين، وهو مضاد جديد للميكروبات من جبل أرارات في تركيا. يستهدف Teixobactin خطوتين متميزتين في تخليق جدار الخلية الإيجابي بالجرام والذي يبدو أن مقاومة مضادات الميكروبات لم تتطور بعد بالنسبة لهما.

على الرغم من فحص التربة على نطاق واسع، لم يتم اختبار المنافذ البيئية الأخرى بشكل كامل. نظرًا لأن 70٪ من الأرض مغطاة بالمياه، يمكن تعدين البيئات البحرية بشكل كامل لوجود الميكروبات المنتجة لمضادات الميكروبات. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الباحثون الكيمياء التوافقية، وهي طريقة لصنع عدد كبير جدًا من المركبات ذات الصلة من السلائف البسيطة، واختبارها للنشاط المضاد للميكروبات. هناك إستراتيجية إضافية تحتاج إلى مزيد من الاستكشاف وهي تطوير مركبات تمنع آليات المقاومة وتستعيد نشاط الأدوية القديمة، مثل الاستراتيجية الموضحة سابقًا لمثبطات بيتا لاكتاماز مثل حمض كلافولانيك. أخيرًا، يمكن أن يكون تطوير مثبطات إنتاج عامل الضراوة ووظيفته وسيلة مهمة جدًا. على الرغم من أن هذه الاستراتيجية لن تكون مضادة للبكتيريا بشكل مباشر، إلا أن الأدوية التي تبطئ تطور العدوى يمكن أن توفر ميزة لجهاز المناعة ويمكن استخدامها بنجاح مع الأدوية المضادة للميكروبات.

التمارين الرياضية\(\PageIndex{1}\)

ما هي المصادر والاستراتيجيات الجديدة لتطوير الأدوية لمكافحة الأمراض المعدية؟

ال (مجاني؟) سوق مضادات الميكروبات الجديدة

كان هناك الكثير من الأدوية المضادة للميكروبات في السوق لعلاج الأمراض المعدية. ومع ذلك، أدى انتشار مقاومة مضادات الميكروبات إلى الحاجة إلى مضادات حيوية جديدة لتحل محل تلك التي لم تعد فعالة كما كانت من قبل. لسوء الحظ، لا يتم تحفيز شركات الأدوية بشكل خاص لتلبية هذه الحاجة. اعتبارًا من عام 2009، ابتعدت جميع شركات الأدوية باستثناء خمس شركات عن تطوير الأدوية المضادة للميكروبات. ² نتيجة لذلك، انخفض عدد موافقات إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على مضادات الميكروبات الجديدة بشكل كبير في العقود الأخيرة (الشكل\(\PageIndex{1}\)).

نظرًا لأن الطلب عادة ما يشجع العرض، فقد يتوقع المرء أن تسرع شركات الأدوية في العودة إلى مجال تطوير مضادات حيوية جديدة. لكن تطوير أدوية جديدة عملية طويلة وتتطلب استثمارات كبيرة في البحث والتطوير. يمكن لشركات الأدوية عادةً الحصول على عائد أعلى من استثماراتها من خلال تطوير منتجات للأمراض المزمنة غير الميكروبية مثل مرض السكري؛ يجب تناول هذه الأدوية مدى الحياة، وبالتالي تحقيق إيرادات طويلة الأجل أكثر من المضادات الحيوية التي تؤدي وظيفتها في غضون أسبوع أو أسبوعين. ولكن ماذا سيحدث عندما تبدأ أدوية مثل الفانكومايسين، وهو مضاد حيوي مضاد للميكروبات مخصص للاستخدام كملاذ أخير، في فقدان فعاليتها ضد المزيد من الجراثيم المقاومة للأدوية؟ هل ستنتظر شركات الأدوية حتى تصبح جميع المضادات الحيوية عديمة الفائدة قبل البدء في البحث عن مضادات جديدة؟

في الآونة الأخيرة، تم اقتراح أنه ينبغي منح شركات الأدوية الكبيرة حوافز مالية لمتابعة مثل هذه البحوث. في سبتمبر 2014، أصدر البيت الأبيض أمرًا تنفيذيًا بعنوان «مكافحة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية»، يدعو مختلف الوكالات الحكومية والقطاع الخاص إلى العمل معًا من أجل «تسريع البحث الأساسي والتطبيقي والتطوير لمضادات الميكروبات الجديدة وغيرها من العلاجات واللقاحات». ³ نتيجة لذلك، اعتبارًا من مارس 2015، ضاعفت الميزانية المالية المقترحة من الرئيس أوباما للسنة المالية 2016 مبلغ التمويل الفيدرالي إلى 1.2 مليار دولار من أجل «مكافحة مقاومة المضادات الحيوية والوقاية منها»، والتي تشمل الأموال المخصصة للبحث والتطوير في مجال مضادات الميكروبات. ⁽⁴) كما قدمت اقتراحات مماثلة على نطاق عالمي. في ديسمبر 2014، نُشر تقرير برئاسة الخبير الاقتصادي السابق في غولدمان ساكس جيم أونيل في مجلة The Review on Resistance المضادة للميكروبات. ⁵

تعكس هذه التطورات الاعتقاد المتزايد بأنه يجب دعم شركات الأدوية الربحية لتشجيع تطوير مضادات الميكروبات الجديدة. لكن البعض يتساءل عما إذا كان تطوير الأدوية يجب أن يكون مدفوعًا بالربح على الإطلاق. ولأن الملايين من الأرواح قد تكون على المحك، فقد يزعم البعض أن شركات الأدوية لديها التزام أخلاقي بتكريس جهود البحث والتطوير للأدوية عالية الفائدة، في مقابل الأدوية المربحة للغاية. لكن هذا الالتزام يتعارض مع الأهداف الأساسية لشركة ربحية. هل الدعم الحكومي كافٍ لضمان أن تجعل شركات الأدوية المصلحة العامة أولوية، أم يجب أن تتحمل الوكالات الحكومية مسؤولية تطوير الأدوية الحرجة التي قد يكون لها عائد ضئيل أو معدوم على الاستثمار؟

رسم بياني لمضادات الميكروبات الجديدة المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) من 1983 إلى 2012. من 83-87 تمت الموافقة على 12 من مضادات الميكروبات الجديدة. من 88-92 كان هناك 14. من 93-97 كان هناك 10. من 98-2002 كانت هناك 7. من 03 إلى 07 كانت هناك 5. من 08-12 كان هناك 2. — الشكل\(\PageIndex{1}\): في العقود الأخيرة، انخفضت الموافقات على مضادات الميكروبات الجديدة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بشكل مطرد. في فترة الخمس سنوات من 1983 إلى 1987، تمت الموافقة على 16 دواءً جديدًا مضادًا للميكروبات، مقارنة بدوائين فقط من 2008 إلى 2012.

رابط إلى التعلم

لمزيد من الفحص لنطاق المشكلة، شاهد هذا الفيديو.

لمعرفة المزيد عن تاريخ اكتشاف الأدوية المضادة للميكروبات، تفضل بزيارة الموقع التعليمي لمقاومة مضادات الميكروبات التابع لجامعة ولاية ميشيغان.

المفاهيم الأساسية والملخص

تتضمن الأبحاث الحالية في تطوير الأدوية المضادة للميكروبات استخدام تقنيات الفحص عالية الإنتاجية والكيمياء التوافقية.
يتم تطوير تقنيات جديدة لاكتشاف المضادات الحيوية الجديدة من الكائنات الحية الدقيقة في التربة التي لا يمكن استزراعها بالطرق المختبرية القياسية.
تشمل الاستراتيجيات الإضافية البحث عن المضادات الحيوية من مصادر أخرى غير التربة، وتحديد أهداف جديدة مضادة للبكتيريا، واستخدام الكيمياء التجميعية لتطوير أدوية جديدة، وتطوير عقاقير تمنع آليات المقاومة، وتطوير أدوية تستهدف عوامل الفوعة وتبقي العدوى تحت السيطرة.

الحواشي

1 ل. لوسي وآخرون. «مضاد حيوي جديد يقتل مسببات الأمراض دون مقاومة يمكن اكتشافها.» الطبيعة 517 رقم 7535 (2015): 455-459.
2 إتش دبليو باوتشر وآخرون «حشرات سيئة، بدون أدوية: لا يوجد ESKAPE! تحديث من جمعية الأمراض المعدية الأمريكية». الأمراض المعدية السريرية 48 رقم 1 (2009): 1-12.
3 البيت الأبيض. خطة العمل الوطنية لمكافحة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. واشنطن العاصمة: البيت الأبيض، 2015.
4 مكتب السكرتير الصحفي للبيت الأبيض. «ورقة حقائق: إدارة أوباما تطلق خطة عمل وطنية لمكافحة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية». 27 مارس 2015. https://www.whitehouse.gov/the-press...lan-combat-ant
5 مراجعة لمقاومة مضادات الميكروبات. http://amr-review.org. تم الوصول إليه في 1 يونيو 2016.