کاندید داروی مهندسی شده زیستی می تواند با عفونت استافیلوکوکوس اورئوس در آزمایشات اولیه مقابله کند

محققان دانشکده پزشکی NYU Grossman و Janssen Biotech در آزمایشات اولیه نشان داده اند که یک داروی مهندسی زیستی می تواند با عفونت مقابله کند. استافیلوکوکوس اورئوس – گونه ای باکتریایی که به طور گسترده به آنتی بیوتیک ها مقاوم است و عامل اصلی مرگ و میر در بیماران بستری در بیمارستان است.

آزمایشات نشان داد که SM1B74، یک عامل بیولوژیک ضد باکتریایی، نسبت به یک داروی آنتی بیوتیک استاندارد در درمان موش های آلوده به S. aureusاز جمله فرم مقاوم به درمان آن به نام MRSA.

منتشر شده آنلاین در 24 آوریل در میزبان سلولی و میکروب، مقاله جدید آزمایش اولیه mAbtyrins را توصیف می کند، یک مولکول ترکیبی بر اساس نسخه مهندسی شده یک آنتی بادی مونوکلونال انسانی (mAb)، پروتئینی که به آن چسبیده و علامت گذاری می شود. S. aureus برای جذب و تخریب توسط سلول های ایمنی. به mAb سانتیرین ها، پروتئین های کوچکی متصل هستند که از سوراخ کردن این باکتری ها به سلول های ایمنی انسان که در آن پنهان می شوند، جلوگیری می کنند. با تکثیر مهاجمان، این سلول ها می میرند و می ترکند و تهدید آنها برای باکتری ها از بین می رود.

با هم، درمان تجربی ده مکانیسم ایجاد بیماری را هدف قرار می دهد S. aureusنویسندگان مطالعه می گویند، اما بدون کشتن آن. به گفته محققان، این رویکرد نوید مقابله با مقاومت آنتی بیوتیکی را می دهد، جایی که آنتی بیوتیک ها ابتدا سویه های آسیب پذیر را از بین می برند، تا زمانی که داروها دیگر اثر نکنند، فضای بیشتری برای سایرین که اتفاقاً آسیب پذیرتر هستند ایجاد می کند.

طبق اطلاعات ما، این اولین گزارشی است که نشان می‌دهد mAbtyrins می‌تواند به شدت جمعیت این پاتوژن را در مطالعات سلولی و در موش‌های زنده آلوده به سویه‌های مقاوم به دارو بسیار رایج در بیمارستان‌ها کاهش دهد. هدف ما طراحی بیولوژیکی بود که بر خلاف آن عمل کند S. aureus در داخل و خارج سلول ها، در حالی که سلاح هایی را که برای فرار از سیستم ایمنی استفاده می کند، از بین می برد.”

ویکتور تورس، دکترا، نویسنده اصلی مطالعه، پروفسور میکروبیولوژی CV Starr و مدیر برنامه پاتوژن مقاوم به ضد میکروبی NYU Langone Health

یک سوم جمعیت انسانی ناقل این بیماری هستند S. aureus بدون علائم، اما کسانی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند ممکن است به عفونت های ریه، قلب، استخوان یا جریان خون تهدید کننده زندگی مبتلا شوند، به ویژه در میان بیماران بستری در بیمارستان.

پشت و رو

مطالعه جدید اوج همکاری تحقیقاتی پنج ساله بین دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه گروسمن نیویورک و جانسن برای پرداختن به ماهیت منحصر به فرد این بیماری است. S. aureus.

تیم NYU Langone همراه با محققان Janssen، در سال 2019 مطالعه ای را منتشر کردند که نشان داد سانتیرین با عملکرد سموم قوی مورد استفاده توسط S. aureus سوراخ کردن به سلول های ایمنی آنها از یک تکنیک زیست شناسی مولکولی برای ایجاد تغییرات در یک سنتیرین تک والدینی استفاده کردند و فوراً یک تریلیون نسخه کمی متفاوت از آن را از طریق اتوماسیون ایجاد کردند. در خارج از این “کتابخانه”، غربالگری دقیق مجموعه کوچکی از سانتیرین ها را نشان داد که محکم تر به سمومی که عملکرد آنها را مسدود می کنند، می چسبند.

با تکیه بر این کار، تیم سانتیرین ها را با یک mAb که در اصل از یک بیمار در حال بهبودی گرفته شده بود، ترکیب کردند. S. aureus عفونت mAb که قبلاً با مواجهه با باکتری‌ها آغاز شده بود، می‌تواند سلول‌های باکتری را به گونه‌ای برچسب‌گذاری کند که آنها را به داخل سلول‌های ایمنی متحرک به نام فاگوسیت‌ها بکشند. این مگر همان سمومی است که این امکان را فراهم می کند S. aureus برای سوراخ کردن سلول‌های ایمنی از بیرون، اجازه دهید از جیب بیرون بیاید تا از داخل به آن حمله کند.

در «شگفتی مهندسی زیستی»، بخشی از mAbtyrin تیم به عنوان پاسپورت شناسایی شده توسط سلول‌های ایمنی عمل می‌کند، که سپس کل mAbtyrin متصل به همراه سانتیرین‌های آن را می‌بلعد و آن را همراه با باکتری‌ها در جیب‌ها تا می‌کنند. پس از داخل شدن، سانتیرین ها سموم باکتریایی را در آنجا مسدود می کنند. به گفته نویسندگان، این تلاش آنها را از ترکیب آنتی‌بادی‌هایی که سموم را فقط در خارج از سلول‌ها هدف قرار می‌دهند، جدا می‌کند.

تیم در آن شکست چندین تغییر اضافی در mAbtyrin خود ایجاد کرد S. aureus به عنوان مثال، با فعال کردن واکنش‌های زنجیره‌ای که پاسخ ایمنی را تقویت می‌کنند، و همچنین با جلوگیری از قطع کردن آنتی‌بادی‌ها توسط آنزیم‌های باکتریایی خاص و سایر آنزیم‌ها از لثه‌کردن آن‌ها.

از نظر آزمایش‌ها، محققان رشد را دنبال کردند S. aureus سویه‌هایی که معمولاً در جوامع ایالات متحده در حضور سلول‌های ایمنی اولیه انسان (فاگوسیت‌ها) رخ می‌دهند. جمعیت باکتری ها تقریباً به طور طبیعی در حضور آنتی بادی والدین رشد کردند، در حضور mAb مهندسی شده تیم کمی کمتر رشد کردند و زمانی که mAbtyrin استفاده شد، به نصف سرعت رشد کردند.

در آزمایش دیگری، 98 درصد از موش‌هایی که تحت درمان با mAb کنترل (بدون سانتیرین) قرار گرفتند، هنگام آلوده شدن به یک سویه کشنده، زخم‌های پر از باکتری روی کلیه‌های خود ایجاد کردند. S. aureusدر حالی که تنها 38 درصد از موش ها این کار را هنگام درمان با mAbtyrin انجام دادند. علاوه بر این، زمانی که این بافت‌ها برداشته شدند و کلونی‌های باکتری در آنها شمارش شد، موش‌های تحت درمان با mAbtyrin صد برابر (دو سیاهه) سلول‌های باکتریایی کمتری نسبت به موش‌هایی داشتند که با mAb کنترل درمان شدند.

در نهایت، ترکیب دوزهای کوچک آنتی بیوتیک وانکومایسین با mAbtyrin در موش ها به طور قابل توجهی کارایی mAbtyrin را بهبود بخشید و منجر به حداکثر کاهش بار باکتری در کلیه ها و محافظت بیش از 70٪ در برابر ضایعات کلیوی شد.

تورس گفت: «بسیار مهم است که راه‌های جدیدی برای تقویت عملکرد وانکومایسین، آخرین خط دفاعی در برابر MRSA پیدا کنیم.»

ریتا چان، اشلی دومونت، کینان لیسی، آیدان اومالی و آنا اوکیف، همراه با تورس، نویسندگان دپارتمان میکروبیولوژی دانشگاه نیویورک لانگون بودند. نویسندگان مطالعه شامل 13 دانشمند از تحقیق و توسعه یانسن بودند (برای جزئیات به دستنوشته مطالعه مراجعه کنید).

این کار توسط Janssen Biotech، Inc.، یکی از شرکت‌های دارویی Janssen از جانسون و جانسون، تحت حمایت مجوز انحصاری و توافقنامه همکاری تحقیقاتی با NYU پشتیبانی شد. تورس اخیرا حق امتیاز و غرامت مشاوره ای را از جانسن و نهادهای مرتبط دریافت کرده است. این منافع مطابق با سیاست‌ها و رویه‌های NYU Langone مدیریت می‌شوند.