კვლევები

ნიუ-იურკში მდებარე როკფელერის უნივერსიტეტის ასოცირებულმა პროფესორმა შონ ბრედმა და მისმა გუნდა ნიადაგში არსებულ მიკროორგანიზმებში ახალი კლასის ანტიბიოტიკი აღმოაჩინეს.

ეს კლასი, რომელსაც მალაციდინებს უწოდებენ, კლავს რამდენიმე სუპერმავნებელს – მათ შორის – მწვავე მეთიცილინ-რეზისტენტული სტაფილოკოქუს აურუსს (MRSA) – წინააღმდეგობის გაწევის გარეშე.

,,ეს არ ნიშნავს, რომ ამ ანტიბიოტიკს მომავალ კვირას უკვე აფთიაქში შეიძენთ. წლებია საჭირო, სანამ ის განვითარდება, გამოიცდება და გასავრცელებლად დამტკიცდება,” – განმარტავს ბრედი.

მიუხედავად იმისა, რომ ანტიბიოტიკებს შესწევთ უნარი, შეებრძოლონ დაავადების გამომწვევ მიკრობებს, მედიკამენტების უმეტესობა ბაქტერიიდან მოდის.

მაგალითად, სტრეპტომიცინი, რომელიც გამოიყენება ტუბერკულოზისა და შავი ჭირის მკურნალობისთვის, მზადდება ბაქტერიული Streptomyces griseus-გან (ეს მიკრობი თავდაპირველად ნიუ ჯერსიში მდებარე ფერმაში სიბინძურეში აღმოაჩინეს).

ბაქტერიები მილიარდობით წლის განმავლობაში ებრძვიან ერთმანეთს, გაცილებით ადრე, ვიდრე ადამიანი გაჩნდებოდა. გასაკვირი არაა, რომ ბაქტერიებმა საუკეთესო საბრძოლო იარაღები განავითარეს.

თუმცა ამ მიკრობების უმრავლესობა კონტროლირებად ლაბორატორიულ პირობებში ვერ ძლებს, რაც მათ შესწავლას ართულებს.

ბრედმა და მისმა გუნდმა კალციუმზე დამოკიდებული ანტიბიოტიკების ძებნა დაიწყეს. მათ ნიადაგის ნიმუშებში აღმოჩენილი დიდი რაოდენობის დნმ-ის თანმიმდევრობის კლონირება მოახდინეს. „უმეტესობა მათგანი სრულიად უცნობია და მათი გამოკვლევა მომავლის საქმეა,“ – განაცხადა ბრედიმ.

ის და მისი კოლეგები კონკრეტულად ცნობილ გენს ეძებდნენ. რომელიც კალციუმზე დამოკიდებული ანტიბიოტიკების წარმოებასთანაა დაკავშირებული. ეს გახლავთ მოლეკულები, რომელიც ბაქტერიის უჯრედებს ესხმის თავს, მაგრამ მხოლოდ მაშინ, როცა ირგვლივ კალციუმია.

კალციუმის დამოკიდებული გენის შემცველი თანმიმდევრობის განსაზღვრის შემდეგ, მკვლევარებმა მისი კლონირება და კულტივირებად მიკრობში ინექცია განახორციელეს. ძალიან მალე, ამ მიკრობებისგან მალაციდინი წარმოიქმნა. როდესაც ის მეთიცილინ-რეზისტენტული სტაფილოკოქუს აურუსით დაავადებულ თაგვების კანზე გამოიყენეს, ბაქტერიამ რეზისტენტობა არ გამოავლინა. მაშინაც კი, როცა ის 3 კვირის განმავლობაში გამოიყენეს.

ბრედის განმარტებით, მალაციდები მოქმედებენ იმ პროცესში ჩარევით, რომელსაც  ბაქტერია იყენებს უჯრედის კედლების ასაგებად. ადამიანის უჯრედები სხვადასხვა პროცესს ეყრდნობიან, ანტიბიოტიკი არ არის ხალხისთვის ტოქსიკური. ადამიანის უჯრედების განსხვავებულ პროცესზეა დაყრდნობილი, ასე რომ, ეს ანტიბიოტიკი ადამიანებზე ტოკსიკურად არ მოქმედებს.

ბრედი არ არის ერთადერთი მეცნიერი ამ იდეით. ზოგიერთი მკვლევარი ოკეანის წყალსა და მწერებში ახალი ანტიბიოტიკების აღმოსაჩენად მეტაგენომიას იყენებს.

იგივე ტექნიკით ეძებენ მას ურბანულ ჩამდინარე წყლებსა და დაბინძურებულ ტბებში.

თუმცა, ბრედისა და მისი გუნდის ტექნოლოგია უნიკალურია, რადგან კალციუმ დამოკიდებულ გენზე ფოკუსირებით მათ მასიური რაოდენობის დნმ-ის კლასიფიცირება მოახდინეს.

მასალა მოამზადა:  თამარ ტაბატაძემ

ახალგაზრდა ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი ,,დოქტრინა“

ნიუ-იურკში მდებარე როკფელერის უნივერსიტეტის ასოცირებულმა პროფესორმა შონ ბრედმა და მისმა გუნდა ნიადაგში არსებულ მიკროორგანიზმებში ახალი კლასის ანტიბიოტიკი აღმოაჩინეს.

ეს კლასი, რომელსაც მალაციდინებს უწოდებენ, კლავს რამდენიმე სუპერმავნებელს – მათ შორის – მწვავე მეთიცილინ-რეზისტენტული სტაფილოკოქუს აურუსს (MRSA) – წინააღმდეგობის გაწევის გარეშე.

,,ეს არ ნიშნავს, რომ ამ ანტიბიოტიკს მომავალ კვირას უკვე აფთიაქში შეიძენთ. წლებია საჭირო, სანამ ის განვითარდება, გამოიცდება და გასავრცელებლად დამტკიცდება,” – განმარტავს ბრედი.

მიუხედავად იმისა, რომ ანტიბიოტიკებს შესწევთ უნარი, შეებრძოლონ დაავადების გამომწვევ მიკრობებს, მედიკამენტების უმეტესობა ბაქტერიიდან მოდის.

მაგალითად, სტრეპტომიცინი, რომელიც გამოიყენება ტუბერკულოზისა და შავი ჭირის მკურნალობისთვის, მზადდება ბაქტერიული Streptomyces griseus-გან (ეს მიკრობი თავდაპირველად ნიუ ჯერსიში მდებარე ფერმაში სიბინძურეში აღმოაჩინეს).

ბაქტერიები მილიარდობით წლის განმავლობაში ებრძვიან ერთმანეთს, გაცილებით ადრე, ვიდრე ადამიანი გაჩნდებოდა. გასაკვირი არაა, რომ ბაქტერიებმა საუკეთესო საბრძოლო იარაღები განავითარეს.

თუმცა ამ მიკრობების უმრავლესობა კონტროლირებად ლაბორატორიულ პირობებში ვერ ძლებს, რაც მათ შესწავლას ართულებს.

ბრედმა და მისმა გუნდმა კალციუმზე დამოკიდებული ანტიბიოტიკების ძებნა დაიწყეს. მათ ნიადაგის ნიმუშებში აღმოჩენილი დიდი რაოდენობის დნმ-ის თანმიმდევრობის კლონირება მოახდინეს. „უმეტესობა მათგანი სრულიად უცნობია და მათი გამოკვლევა მომავლის საქმეა,“ – განაცხადა ბრედიმ.

ის და მისი კოლეგები კონკრეტულად ცნობილ გენს ეძებდნენ. რომელიც კალციუმზე დამოკიდებული ანტიბიოტიკების წარმოებასთანაა დაკავშირებული. ეს გახლავთ მოლეკულები, რომელიც ბაქტერიის უჯრედებს ესხმის თავს, მაგრამ მხოლოდ მაშინ, როცა ირგვლივ კალციუმია.

კალციუმის დამოკიდებული გენის შემცველი თანმიმდევრობის განსაზღვრის შემდეგ, მკვლევარებმა მისი კლონირება და კულტივირებად მიკრობში ინექცია განახორციელეს. ძალიან მალე, ამ მიკრობებისგან მალაციდინი წარმოიქმნა. როდესაც ის მეთიცილინ-რეზისტენტული სტაფილოკოქუს აურუსით დაავადებულ თაგვების კანზე გამოიყენეს, ბაქტერიამ რეზისტენტობა არ გამოავლინა. მაშინაც კი, როცა ის 3 კვირის განმავლობაში გამოიყენეს.

ბრედის განმარტებით, მალაციდები მოქმედებენ იმ პროცესში ჩარევით, რომელსაც  ბაქტერია იყენებს უჯრედის კედლების ასაგებად. ადამიანის უჯრედები სხვადასხვა პროცესს ეყრდნობიან, ანტიბიოტიკი არ არის ხალხისთვის ტოქსიკური. ადამიანის უჯრედების განსხვავებულ პროცესზეა დაყრდნობილი, ასე რომ, ეს ანტიბიოტიკი ადამიანებზე ტოკსიკურად არ მოქმედებს.

ბრედი არ არის ერთადერთი მეცნიერი ამ იდეით. ზოგიერთი მკვლევარი ოკეანის წყალსა და მწერებში ახალი ანტიბიოტიკების აღმოსაჩენად მეტაგენომიას იყენებს.

იგივე ტექნიკით ეძებენ მას ურბანულ ჩამდინარე წყლებსა და დაბინძურებულ ტბებში.

თუმცა, ბრედისა და მისი გუნდის ტექნოლოგია უნიკალურია, რადგან კალციუმ დამოკიდებულ გენზე ფოკუსირებით მათ მასიური რაოდენობის დნმ-ის კლასიფიცირება მოახდინეს.

მასალა მოამზადა:  თამარ ტაბატაძემ

ახალგაზრდა ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი ,,დოქტრინა“