اولین فاژ درمانی پیشگیرانه در نوع خود نتایج امیدوارکننده ای را در برابر سالمونلا ارائه می دهد

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

میکروبیوم روده پستانداران مملو از تعادل ظریفی از باکتری‌ها و ویروس‌هایی است که آنها را کنترل می‌کنند، به نام باکتریوفاژها یا فاژها. هر گونه باکتری معمولا مجموعه ای از شرکای فاژ خود را دارد.

وقتی باکتری‌های بد وارد این اکوسیستم می‌شوند، معمولا فاژی وجود ندارد و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا باعث آشفتگی شوند. زمانی که میزبان بیمار است، برای فاژها خیلی دیر شده است. آنها به سادگی با باکتری های بد به تعادل خواهند رسید.

اما اگر فاژها در روده بتوانند برای پاتوژن خوراکی آماده شوند و هنگام ورود به روده آن را از بین ببرند و نیاز به نبرد را نفی کنند، چه؟

برایان هسو، دانشیار و عضو هیئت علمی بلک‌وود و تیمش اخیرا نشان دادند که این رویکرد پیشگیرانه، با استفاده از یک باکتری E. coli مهندسی شده و غیر بیماری‌زا، موش‌ها را با موفقیت از عفونت دهانی سالمونلا محافظت می‌کند. کار آنها در Nature Microbiology منتشر شد.

این تیم بر این باور است که این گامی به سوی یک سلاح اضافی در برابر بیماری ها است.

Rogerio A. Bataglioli، یکی از همکاران فوق دکتری در بخش علوم زیستی و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «در نهایت، در آینده، این می تواند برای درمان بیماری های دیگر استفاده شود. موضوع جایگزینی آنتی بیوتیک ها نیست، بلکه یک گزینه دیگر در قفسه برای مبارزه با عفونت ها وجود دارد.

باکتریوفاژها یا فاژها ویروس های باکتریایی هستند و انسان و حیوانات را آلوده نمی کنند. Hsu گفت فاژ درمانی، استفاده از فاژها برای درمان عفونت های باکتریایی، به ویژه برای درمان پاتوژن های روده ای دشوار است.

هسو، یکی از اعضای موسسه علوم زیستی فرالین برای پاتوژن های نوظهور، زئونوز و پاتوژن های منتقله از بندپایان، می گوید: «این موضوع چالش برانگیز است، به ویژه در روده، زیرا فاژها و باکتری ها تمایل به همزیستی طولانی مدت دارند.

این همزیستی باعث می‌شود که ایجاد نسبت فاژ به باکتری که برای درمان عفونت‌های روده‌ای لازم است، سخت باشد.

هسو گفت: «دستیابی به آن در روده شما بسیار چالش برانگیز است. و سپس هنگامی که شما یک عفونت باکتریایی در روده خود دارید، در بسیاری از مواقع حتی برای فاژها هم قابل دسترسی نیست. در حال حاضر در مخاط یا سلول های بدن شما پنهان شده است؛ نه تنها به جایی که فاژها می توانند به باکتری ها دسترسی داشته باشند، جریان آزاد دارد.

برای رفع این موانع، این تیم یک باکتری غیر بیماری زا E. coli را برای حمل فاژی که فقط سالمونلا را آلوده می کند، مهندسی کردند. این تضمین می کند که وقتی فاژ تولید می شود، می تواند به طور خاص پاتوژن را هدف قرار دهد.

معمولا این نوع فاژ سالمونلا در ژنوم باکتری سالمونلا نهفته باقی می‌ماند، اما تیم Hsu چندین اصلاح ژنتیکی انجام داد تا توسط E.coli حمل شود و پس از رها شدن در روده، به طور خودکار سالمونلا را طی فرآیندی به نام لیز از بین می‌برد. این فرآیند به سرعت تعداد فاژها را برای مبارزه با باکتری ها افزایش می دهد. محققان این نوع جدید ترکیب فاژ-باکتری را به نام "لیزوژن تولید کننده فاژ لیتیک" یا "لیتو-لیزوژن" ابداع کردند.

سالمونلا به طور معمول می تواند DNA فاژ تولید شده توسط باکتری های غیر سالمونلا را شناسایی کرده و از تکثیر آن جلوگیری کند. اما در این مورد، محققان توانستند فاژ را پنهان کنند.

باتاگلیولی گفت: «ما توانستیم باکتری سالمونلا را فریب دهیم تا فکر کند فاژ از E. coli «بیگانه نیست» با افزودن یک ژن سالمونلا به ژنوم E. coli. فاژی که از E.coli ما می آید می تواند سالمونلا را آلوده کند، می تواند به راحتی در سالمونلا تکثیر شود، آن را لیز کند و سپس تمام فاژهایی که از سالمونلا تولید می شوند می توانند به تکثیر ادامه دهند.

این تولید مثل سریع در نهایت منجر به ریشه کنی عفونت از روده می شود.

هسو می‌گوید: «آنچه اتفاق می‌افتد این است که این باکتری خوب، E. coli، تمام این فاژهای ضد پاتوژن را تولید می‌کند و اکنون یک پوشش محافظ وجود دارد به طوری که وقتی سالمونلا وارد معده می‌شود، درست پس از عبور از معده و در ضعیف‌ترین نقطه خود، با این تراکم بالا و کشنده فاژها مواجه می‌شود.»

محققان می گویند که آنها سالمونلا را به دلیل بار بالای بیماری جهانی آن هدف قرار داده اند، زیرا می تواند افراد مسن، کودکان و مبتلایان به HIV را بکشد. شیوع بالایی از مقاومت آنتی بیوتیکی دارد. و توسط مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری به یک پاتوژن با اولویت بالا ارتقا یافته است. آنها معتقدند که این کار، با این حال، پیامدهای قوی برای سایر بیماری ها دارد.

باتاگلیولی گفت: "ما با سالمونلا شروع می کنیم، اما بدیهی است که گسترش با سازگاری صحیح برای هدف قرار دادن سایر بیماری ها و سایر پاتوژن های باکتریایی مسیر جالبی برای کاوش خواهد بود."

هسو گفت: "ما چارچوبی در اختیار داریم که نشان می دهد به طور بالقوه می توانیم فاژهای دیگری را در آنجا قرار دهیم و باکتری های دیگر را هدف قرار دهیم."

Bataglioli قصد دارد در پاییز به تحقیقات خود در مورد باکتریوفاژ با دانشکده مهندسی شیمی در دانشگاه دولتی Campinas در سائوپائولو، برزیل ادامه دهد.

میکروبیولوژی طبیعت (2026). DOI: 10.1038/s41564-026-02484-3

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →