Anthracimycin - חומר אנטיביוטי עתידי חדש שבודד מאקטינומיציט ימי

מרבית החומרים האנטיביוטיים הנמצאים בשימוש רפואי (אמינוגליקוזידים, טטרציקלינים, כלורמפניקול) מיוצרים במקור על-ידי חיידקים ממינים שונים, ורבים מהם משתייכים לקבוצת האקטינומיציטים (חיידקים קוריים דמויי פטריות - המשתייכים לאקטינובקטריה), ומיעוטם, (פניצילין, גריזופולווין וצפלוספורין) מיוצר על-ידי פטריות. אנטיביוטים חדשים מתגלים כל הזמן, אך רובם שייכים לקבוצות כימיות מוכרות, וכבר קיימים בחיידקים שונים מנגנוני עמידות כלפי חומרים אנטיביוטיים אלה.

חיידקים קוריים מהסוג Streptomyces. 
המקור

קבוצת המחקר של ויליאם פניקל (Fenical) ממכון Scripps לאוקיינוגרפיה, סן-דייגו, קליפורניה. בודדה ב-2012 אקטינומיציט ימי, CNH365 Streptomyces, באוקיינוס השקט, ליד חופי סנטה ברברה שבקליפורניה. במעבדה מצאו החוקרים שהחיידק מפריש למצע הגידול מולקולה לא מוכרת.

החוקרים פענחו את המבנה הכימי של המולקולה; היא היתה שונה במבנה מהאנטיביוטים המוכרים, אך התברר שהיא כמעט זהה (למעט שייר מתילי אחד) למולקולה מופרשת המוכרת בשם כלורוטוניל (chlorotonil), שבודדה ב-2008 מ-Sorangium cellulosum - חיידקים קוריים יבשתיים מקבוצת המיקסובקטריה (Myxobacteria). מגלי הכלורוטוניל לא בדקו אם למטבוליט יש פעילות אנטי-חיידקית.

מטבוליטים נגד חיידקים

פניקל ועמיתיו בדקו את פעילות התרכובת החדשה נגד חיידקים גורמי מחלות שונים. התברר שהתרכובת בצורתה הטבעית קוטלת חיידקים פתוגניים רבים המשתייכים לחטיבת הפירמיקוטיים (חלק מהגראם-חיוביים), ובהם גם חיידק הקרקע Bacillus anthracis, הגורם למחלת הגחלת (אנתרקס; וראו: לקריאה נוספת). לכן, כנראה מסיבות של "יחסי ציבור", הם קראו לאנטיביוט החדש אנתרצימיצין (Anthracimycin). נציין כי חיידקי הגחלת רגישים למרבית האנטיביוטיים הסטנדרטיים, כפנציליניים. חיידק מפורסם נוסף שרגיש לאנתרצימיצין הוא הסטפילוקוקוס הזהוב (Staphylococcus aureus), שזנים שלו, שעמידים לתרכובות אנטיביוטיות רבות, מהווים בעיה רפואית חמורה. 

התרכובת סונתזה במעבדה, ונמצא כי נגזרת מלאכותית שלה, עם שני אטומי כלור, פעילה גם נגד חיידקים פתוגניים מהפרוטאובקטריה (הקבוצה העיקרית של הגראם-שליליים, ראו לקריאה נוספת). מנגנון הפעילות המדויק של האנתרצימיצין והנגזרת הכלורית שלו אינו ברור עדיין, אך כנראה שמדובר בעיכוב סינתזה של חומצות הגרעין, DNA ו-RNA. 

כעת נותר לבדוק אם לפעילות האנתרצימיצינים אין תופעות לוואי בלתי רצויות לבעלי חיים. כמו כן כדאי לבדוק אם לכלורוטוניל יש פעילות אנטיביוטית. זוהי קבוצה חדשה ראשונה מזה כמה עשורים של אנטיביוטים. ואם יתאפשר להשתמש בהם בבני אדם, ייתכן שזה ידחה את סוף עידן האנטיביוטיקה בכמה שנים. הגֶנים לעמידות בפני האנתרצימיצין כבר קיימים בחיידק המוצא וייתכן שגם בחלק משכניו. התקווה היא שתחלופנה כמה שנים עד שהעמידות תגיע גם לחיידקים הפתוגנים. 

מיקרואורגניזמים מסוגים שונים נפוצים במקומות שונים בעולם ומהווים מאגר בלתי נדלה של תרכובות כימיות לא מוכרות, שלחלקן ימצא שימוש רפואי או אחר. עוד סיבה טובה לשמור על הטבע שמסביבנו.

לקריאה נוספת

תקציר המאמר המקורי, מכתב העת Angewandte Chemie 

קצת על המיון המודרני שלחיידקים בכלל וחיידקים פתוגנים בפרט, דרור בר-ניר, "גליליאו" 182, נובמבר 2013:

טרור ביולוגי בארצות-הברית - חיידק הגחלת, דרור בר-ניר, "גליליאו" 93, מאי 2006:

אוצרות בעפר - מדע פופולרי 23, עמ' 41-38, מרץ 1996

הרשומה המקורית עודכנה לכתבה "בגליליאו" 182, נובמבר 2013.