پایان عفونت‌های مقاوم به دارو؛ ارائه پوششی که باکتری‌ها را دفع می‌کند

باشگاه خبرنگاران جوان - گروهی از پژوهشگران دانشگاه RMIT موفق شدند برای نخستین‌بار پوشش‌های ضدباکتری ساخته شده از پروتئین‌های شبیه‌سازی‌شده رزایلین (Resilin-mimetic proteins) را ارائه دهند که به طور کامل از اتصال باکتری‌ها به سطوح جلوگیری می‌کند. 

پروفسور نامیتا روی چودری، نویسنده ارشد این مطالعه در این رابطه گفت: «این یافته گامی حیاتی در مسیر ایجاد سطوح هوشمند است که مانع رشد باکتری‌های خطرناک از جمله انواع مقاوم به آنتی‌بیوتیک مانند MRSA روی ایمپلنت‌های پزشکی می‌شود.»

با وجود استریل‌سازی و اقدامات کنترل عفونت، باکتری‌ها معمولاً پس از جراحی روی ایمپلنت‌ها تجمع می‌یابند که می‌تواند منجر به عفونت و نیاز به مصرف آنتی‌بیوتیک شود. با افزایش مقاومت باکتری‌ها به دارو‌های آنتی‌بیوتیکی، توسعه راهکار‌های پیشگیرانه جدید بسیار ضروری است.

رزایلین، پروتئینی طبیعی در حشرات است که به خاطر خاصیت کشسانی فوق‌العاده‌اش شناخته می‌شود و به گروهی از حشرات اجازه می‌دهد در کسری از ثانیه جهش‌هایی بیش از صد برابر ارتفاع بدن خود داشته باشند. این پروتئین علاوه بر انعطاف‌پذیری بالا، از نظر زیست‌سازگاری نیز بسیار مناسب است.

در این پژوهش، انواعی از پوشش‌های ساخته شده از فرم‌های تغییر یافته رزایلین در قالب نانوذرات (کوآسرویت‌ها) ساخته شدند و در آزمایشگاه با باکتری E.coli و سلول‌های پوستی انسان مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که این پوشش‌ها ۱۰۰ درصد در دفع باکتری‌ها مؤثر بوده و در عین حال با سلول‌های انسانی سازگارند؛ ویژگی مهمی که برای موفقیت در کاربرد‌های ایمپلنت قابل استفاده است.

نیسال واناسینگها، از محققان این مطالعه، بیان کرد: «سطح بالای نانوذرات باعث می‌شود تعامل موثری با غشای منفی بار باکتری‌ها برقرار کرده و با اعمال نیرو‌های الکترواستاتیک، یکپارچگی غشا را مختل کنند که منجر به نشت محتویات سلولی و مرگ باکتری می‌شود.»

وی افزود: «برخلاف آنتی‌بیوتیک‌ها که با گذر زمان می‌توانند مقاومت ایجاد کنند، مکانیزم تخریب مکانیکی این پوشش‌ها احتمال شکل‌گیری مقاومت باکتریایی را کاهش می‌دهد.»

همچنین، پروفسور جیتندرا ماتا از سازمان علوم و فناوری هسته‌ای استرالیا (ANSTO) به اهمیت مطالعات مولکولی ساختار این پوشش‌ها اشاره کرده و نقش تجهیزات پیشرفته مانند بازتاب‌سنج‌های نوترونی را در این تحقیق برجسته دانست.

پروفسور نبا دوتا، یکی از نویسندگان، توضیح داد که پروتئین‌های شبیه‌سازی‌شده رزایلین به تغییرات محیطی حساس بوده و می‌توان آنها را برای کاربرد‌های متنوعی تنظیم کرد. تیم تحقیقاتی در نظر دارد این پوشش‌ها را برای مقابله با طیف گسترده‌تری از باکتری‌های مضر بهینه‌سازی و ترکیبات ضد میکروبی جدیدی را به آنها اضافه کند.

برای انتقال این فناوری از آزمایشگاه به کاربرد‌های بالینی، لازم است ثبات فرمولاسیون، مقیاس‌پذیری تولید، و ایمنی و کارایی آن در آزمایش‌های گسترده تأیید شود، و روش‌های تولید مقرون به صرفه برای توزیع وسیع توسعه یابد.

منبع: ستاد ویژه توسعه فناوری نانو