میکروب های بدن، کارخانه هایی برای تولید دارو

یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی متخصص میکروب شناسی UCSF، دکتر Michael Fischbach، بیش از ۳۰۰۰ دسته ژن باکتریایی را در بدن افراد مختلف بررسی کرده اند.

باکتری هایی که به صورت طبیعی با ما زندگی می کنند دارای نقاط ژنتیکی مشخصی هستند که آن ها را قادر می سازد تا هزاران مولکول شبه دارویی را تولید کنند. بر اساس یافته های محققان UC San Francisco که در ماه سپتامبر در مجله Cell به چاپ رسیده است، بعضی از این مولکول ها می توانند به عنوان پایه ای برای درمان های جدید در انسان به کار روند.

دانشمندان، یکی از این مولکول ها را که خاصیت آنتی بیوتیکی داشته و lactocilin نام نهاده اند، استخراج کرده  و ساختار آن را مشخص کردند. این آنتی بیوتیک به وسیله یک گونه باکتریایی معمول در جمعیت باکتریایی واژن به نام Lactobacillus gasseri تولید می شود. این آنتی بیوتیک به میزان زیادی به دیگر آنتی بیوتیک هایی که در حال حاضر توسط شرکت های داروسازی از نظر بالینی آزمایش شدند شباهت دارد. لاکتوسیلین بسیاری از باکتری های بیماری زای واژن را از بین می برد اما گونه های نادری که بی ضرر هستند در واژن باقی می مانند.

پروفسور Micheal Fischbach از دانشکده داروسازی UCSF می گوید:

” این مثال نشان میدهد که احتمالا نقش بزرگی در سلامت انسان به عهده داروهایی باشد که به طور طبیعی تولید می شوند ( به وسیله میکروب های موجود در بدن). ما فکر می کردیم که داروها به وسیله شرکت های داروسازی تولید شده، به تایید FDA رسیده و به وسیله پزشکان تجویز می شوند اما در حال حاضر متوجه شدیم که داروهای زیادی با توانایی و اختصاصیت یکسان به وسیله میکروب های همزیست طبیعی بدن تولید می شوند.”

حدود یک سوم تمام داروهایی که در پزشکی مصرف می شوند از میکروب ها و گیاهان مشتق شده اند. این دارو ها شامل آنتی بیوتیک هایی مانند پنی سلین، دارو های که در شیمی درمانی سرطان کاربرد دارند و داروهای کاهش دهنده کلسترول هستند. افرادی که به دنبال داروهای میکروبی، اعماق اقیانوس ها را کاویده و خاک های سراسر جهان را مورد بررسی قرار داده اند، به تازگی شروع به جستجو در بدن خود انسان ها را کرده اند.

بر اساس تحقیقاتی که با بودجه NIH  انجام شده است، در سال های اخیر دانشمندان شروع به تفسیر میکروبیوم (اکوسیستمی که از تعداد بیشماری میکروب تشکیل شده است) موجود در روده، پوست، مجرای بینی، دهان و واژن کرده اند.

آنها شروع به یافتن میکروبیوم هایی کردند که در آنها فراوانی و تنوع گونه ای، با محدوده طبیعی این پراکندگی ها تفاوت داشت. شناسایی مولکول هایی که ارتباطات بین میکروب و میزبان انسانی را کنترل می کردند، به تعویق افتاده و تنها یک دسته شناسایی شدند.

با بهینه شدن نرم افزار های جدید و بررسی داده ها و به کار بردن آنها بر روی یک مرکز داده ژنتیکی عظیم که از نمونه های باکتریایی همزیست انسان جمع آوری شده بود، گروه Fischbach دسته هایی از ژن های باکتریایی را شناسایی کردند که به صورت همزمان روشن می شدند تا تولید مولکول های فعال در بدن انسان ها را کنترل کنند.

الگوریتم ریاضی به نام ClusterFinder که توسط گروه Fischbach به وجود آمده بود از قواعد آموزش ماشینی برای به دست آوردن نتایج از داده های جدید و همچنین اطلاعات موجود استفاده می کرد (در این مورد ارتباطات شناخته شده بین دسته های ژنتیکی در گونه های باکتریایی خاک، دریا و مولکول هایی که استفاده می کردند).

با استفاده از ClusterFinder، تیم Fischbach برای اولین بار به صورت سیستماتیک ژنوم های گونه های موجود در میکروبیوم نمونه های انسانی و داده های فعالیت های ژنی را بررسی کردند تا ۳۱۱۸ دسته مجزا از ژن های باکتریایی را در اندام های متفاوت بدن انسان شناسایی کنند. دسته های ژنی که این گروه موفق به شناسایی شدند، آنزیم هایی را رمز می کند که به عنوان کارخانه های مولکولی برای تولید مولکول های شبه دارویی  استفاده می شود و در طبقه بندی داروشناسی قرار دارد.

این مطالعه جدید مشخص کرد که بررسی در سطح گونه ای، که به صورت معمول برای شناسایی باکتری ها در میکروبیوم انسانی به کار می رفت، به اندازه کافی جزئیات را مشخص نمی کرد تا بتوان حدس زد کدام مولکول های شبه دارویی به وسیله باکتری ها تولید می شوند. گونه های خاص و سویه های متفاوت در هر گونه، مولکول های متفاوتی را تولید می کنند.

دکتر Fischbach می گوید:

” ما باید بفهمیم که این مولکول ها چه هستند و چه می کنند. این کار می تواند مجموعه ای از مولکول ها را برای استفاده در درمان های دارویی فراهم آورد. برای سالیان درازی مشخص شده بود که تغییر و تفاوت در میکروبیوم انسانی دارای تاثیرات به سزایی بر روی میزبان انسانی خواهد بود و اکنون توانستیم مشخص کنیم این اتفاق در سطح مولکولی چگونه است.”

برای اطلاعات بیشتر لطفاً به منبع مراجعه فرمایید

منبع: Cell

  • نویسنده : سامان میلانی زاده
  • تاریخ انتشار : ۱۷-۰۷-۹۳
  1. سعید گفت:

    تشکر از زحمات شما . خیلی مطالبتون مفید و کامله

  2. Hajizadeh گفت:

    سلام
    عالی بود. حتماً باز هم سر می زنم

  3. سحر گفت:

    سلام مرسی خیلی مطالب خوب و جدیدی روی سایت هست ،رشته من بیوتکنولوژی میکروبی و به نظرم مطالبتون عالیه.
    من حتما سایت شما رو تو سایت بچه های گروهمون معرفی میکنم.

  4. مهسا گفت:

    ممنون از شما بابت این مطلب ارزشمند راستش و بخواید من واسه اولین بار هست که از سایت شما دیدن میکنم امیدوارم که همیشه سلامت باشید و مطالب ارزشمندی و به ما یاد بدید. ممنون از شما شب خوش.

  5. علی گفت:

    با تشکر از شما
    مطالب مفید هستند فقط یه در خواست داشتم,لطفا مطالب مربوط به میکروبها و بیوتکنولوژی میکروبی را بیشتر بذارین تو سایت

  6. شقايق گفت:

    مطلب بسیار عالی بود خیلی با دقت انتخاب شده. به این پشتکارتون تبریک می گویم .

  7. نسرين گفت:

    مطالب بسیار جامع و مفید است امیدوارم کار ادامه پیدا کند