تولید صنعتی پروتئین نوترکیب برای مقابله با باکتری‌های مقاوم به درمان

به گزارش روز شنبه گروه علم و آموزش ایرنا از سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، باکتری‌های بیماری‌زای دارای مقاومت‌های چندگانه به آنتی‌بیوتیک‌ها، دلیل اصلی مرگ و میر و یک تهدید جدی برای سلامت انسان ها و حیوانات هستند.

به دلیل مصرف بی‌رویه آنتی‌بیوتیک و مقاومت ایجاد شده در باکتری‌ها، قدرت درمانی آنتی‌بیوتیک‌های موجود، کاهش یافته است و نیاز به داروهای جایگزین برای درمان عفونت‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک وجود دارد. امروزه عفونت‌های ناشی از سویه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک باکتری، به دلیل نیاز به درمان‌های طولانی مدت، بستری در بیمارستان و نظارت همزمان چند پزشک بر بیمار، هزینه‌های بالایی را به جامعه تحمیل می‌کنند. در صورتی‌که برای مبارزه با این باکتری‌ها اقدامات جدی صورت نگیرد، بیماری‌های مقاوم به دارو می‌توانند تا سال ۲۰۵۰، هرساله باعث مرگ ۱۰ میلیون نفر و ایجاد خسارات اقتصادی فاجعه‌بار شوند.

بر همین اساس سازمان جهانی بهداشت، با معرفی خانواده باکتری‌های خطرناک مقاوم به آنتی‌بیوتیک، تاکید فراوانی به تمرکز بر ساخت داروهای جدید و ابداعی برای از بین‌بردن آن‌ها کرده است. همچنین این سازمان در فهرست عوامل بیماری‌زای اولویت‌دار مقاوم به آنتی‌بیوتیک، اسامی بیش از ۱۲ خانواده باکتریایی را منتشر کرده که بیشترین تهدید برای سلامت انسان محسوب می‌شوند.

در همین راستا و برای دستیابی به داروهای جدید در زمینه مبارزه با باکتری‌های مقاوم، مراحل آزمایشگاهی تولید پروتئین‌های از بین‌برنده این باکتری‌ها در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، با موفقیت به پایان رسیده است.

برای ادامه این فرآیند و با هدف تولید نمونه اولیه و تدوین دانش فنی تولید نیمه صنعتی این محصولات، دو طرح کلان در پژوهشکده زیست فناوری سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران و در دفتر پژوهش و فناوری سازمان به تصویب رسید. این دو طرح برای کنترل باکتری‌های گرم مثبت استافیلوکوک مقاوم به آنتی بیوتیک و کنترل باکتری گرم منفی اسینتوباکتربومانی مقاوم به آنتی‌بیوتیک طراحی شده و در حال اجرا است. این دو نوع باکتری باعث مرگ و میرهای بسیار در بیمارستان‌ها می‌شود.

اولین طرح کلان تصویب شده در این زمینه با عنوان تولید اندولیزین در فرمانتور و فرمولاسیون آن جهت کنترل عفونت‌های حاصل از استافیلوکوک های مقاوم به آنتی‌بیوتیک است. این طرح با مدیریت دکتر زهرا امینی بیات و همکاری دکتر سعید میردامادی، داود زارع و فرزانه عزیزمحسنی در حال اجراست.

در این طرح از پروتئین نوترکیب طراحی شده بر پایه آنزیم فاژی اندولیزین برای مقابله با باکتری‌های استافیلوکوک مقاوم به متی‌سیلین (MRSA) استفاده شده است. فاژها یا باکتری‌خوارها، ویروس‌هایی هستند که به باکتری‌ها حمله می‌کنند و آن‌ها را از بین می‌برند. در این طرح، بر اساس یک آنزیم فاژی، پروتئین نوترکیبی طراحی شده تا باکتری‌های استافیلوکوک مقاوم به آنتی‌بیوتیک متی‌سیلین را از بین ببرد که یک باکتری خطرناک بیمارستانی است. این باکتری مقاوم به آنتی‌بیوتیک می‌تواند منجر به ایجاد عفونت‌های شدید و حتی مرگ شود. این باکتری‌ها در عفونت‌های بیمارستانی، مراکز نگهداری بیماران، بیماران دارای زخم باز، بیمارانی که در بدن خود پروتز دارند و بیماران دارای ضعف سیستم ایمنی شایع‌تر است.

در حال حاضر این پروتئین نوترکیب با موفقیت تولیدشده و مراحل تولید نیمه‌صنعتی و دانش فنی تولید صنعتی آن در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران در دست انجام است. دومین طرح کلانی که برای مقابله با باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک در دست اجراست، طرح کلان تولید پروتئین فاژی نوترکیب ضدباکتری گرم منفی اسینتوباکتربومانی مقاوم به آنتی‌بیوتیک در فرمانتور است.

این طرح با مدیریت ناهید بختیاری و همکاری مهرداد آذین، خسرو رستمی، گیتا سعادت‌نیا و سمیه ایمان‌پرست از اعضای هیات علمی پژوهشکده زیست فناوری سازمان در حال اجراست. در این طرح از پروتئین نوترکیب طراحی شده بر پایه آنزیم فاژی «اندولیزین» برای مقابله با باکتری گرم منفی اسینتوباکتربومانی مقاوم به آنتی‌بیوتیک استفاده شده است.

عفونت‌های اسینتوباکتر بومانی در بیمارستان‌ها بسیار شایع است و عواملی مثل بیماری مزمن ریه، دیابت، طولانی شدن مدت اقامت در بیمارستان، استفاده از دستگاه تنفس مصنوعی بیمارستانی، زخم باز در بیمارستان و درمان‌هایی که نیاز به دستگاه‌هایی دارند که به داخل بدن وارد می‌شوند مانند کاتترهای ادراری، عواملی هستند که خطر عفونت با این باکتری را افزایش می‌دهند.

این باکتری مقاوم به درمان، معمولاً توسط یک بیمار آلوده به بیمارستان وارد می‌شود و به دلیل توانایی زنده ماندن روی سطوح مصنوعی و مقاومت در برابر خشک شدن، می‌تواند مدت زیادی باقی بماند و بیماران جدید را مبتلا کند. در مطالعه‌های انجام شده، بسیاری از مرگ‌ومیرها در بین بیماران بستری شده در بیمارستان را به این باکتری‌ها نسبت می‌دهند.

تولید این پروتئین نوترکیب با موفقیت در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران انجام شده و مراحل تولید و ارزیابی نیمه صنعتی و تدوین دانش فنی این محصول در حال اجرا است.