פפטידים אנטי-מיקרוביאליים - האח "העליון" של האנטיביוטיקה

פניצילין הייתה האנטיביוטיקה הראשונה בעולם בשימוש בקליניקה.לאחר שנים של פיתוח, צצו עוד ועוד אנטיביוטיקה, אך בעיית העמידות לתרופות הנגרמת משימוש נרחב באנטיביוטיקה הפכה בולטת בהדרגה.

פפטידים אנטי-מיקרוביאליים נחשבים לבעלי סיכויי יישום רחבים בגלל פעילותם האנטי-בקטריאלית הגבוהה, ספקטרום אנטיבקטריאלי רחב, מגוון, טווח מבחר רחב ומוטציות עמידות נמוכה בזני מטרה.כיום, פפטידים אנטי-מיקרוביאליים רבים נמצאים בשלבי מחקר קליני, ביניהם מגניינים (Xenopus laevis antimicrobial peptide) נכנסו לניסוי הקליני Ⅲ.

מנגנונים תפקודיים מוגדרים היטב

פפטידים אנטי-מיקרוביאליים (אמפר) הם פוליפפטידים בסיסיים בעלי משקל מולקולרי של 20000 ובעלי פעילות אנטיבקטריאלית.בין ~ 7000 ומורכב מ-20 עד 60 שאריות חומצות אמינו.לרוב הפפטידים הפעילים הללו יש מאפיינים של בסיס חזק, יציבות חום ואנטי-בקטריאלי רחב טווח.

בהתבסס על המבנה שלהם, ניתן לחלק באופן גס פפטידים אנטי-מיקרוביאליים לארבע קטגוריות: סליל, יריעה, מורחב וטבעת.כמה פפטידים אנטי-מיקרוביאליים מורכבים לחלוטין מסליל או יריעה בודדת, בעוד שלאחרים יש מבנה מורכב יותר.

מנגנון הפעולה הנפוץ ביותר של פפטידים אנטי-מיקרוביאליים הוא שיש להם פעילות ישירה נגד ממברנות תאי חיידקים.בקיצור, פפטידים אנטי-מיקרוביאליים משבשים את הפוטנציאל של ממברנות חיידקים, משנים את חדירות הממברנות, דולפים מטבוליטים, ובסופו של דבר מובילים למוות של חיידקים.האופי הטעון של פפטידים אנטי-מיקרוביאליים עוזר לשפר את יכולתם לקיים אינטראקציה עם ממברנות תאי חיידקים.לרוב הפפטידים האנטי-מיקרוביאליים יש מטען חיובי נטו ולכן הם נקראים פפטידים אנטי-מיקרוביאליים קטיוניים.האינטראקציה האלקטרוסטטית בין פפטידים אנטי-מיקרוביאליים קטיוניים לממברנות חיידקיות אניוניות מייצבת את הקישור של פפטידים אנטי-מיקרוביאליים לממברנות חיידקיות.

פוטנציאל טיפולי עולה

היכולת של פפטידים אנטי-מיקרוביאליים לפעול באמצעות מנגנונים מרובים וערוצים שונים לא רק מגבירה את הפעילות האנטי-מיקרוביאלית אלא גם מפחיתה את הנטייה לעמידות.פועלים דרך ערוצים מרובים, ניתן להפחית במידה ניכרת את האפשרות של חיידקים לרכוש מוטציות מרובות בו-זמנית, מה שמעניק לפפטידים האנטי-מיקרוביאליים פוטנציאל עמידות טוב.בנוסף, מכיוון שפפטידים אנטי-מיקרוביאליים רבים פועלים על אתרי ממברנת תאים חיידקיים, חיידקים חייבים לעצב מחדש לחלוטין את מבנה קרום התא כדי לעבור מוטציה, ולוקח זמן רב עד להתרחשות מוטציות מרובות.זה נפוץ מאוד בכימותרפיה לסרטן להגביל עמידות לגידולים ועמידות לתרופות על ידי שימוש במספר מנגנונים וחומרים שונים.

הסיכוי הקליני טוב

פיתחו תרופות אנטי-מיקרוביאליות חדשות כדי למנוע את המשבר האנט-מיקרוביאלי הבא.מספר רב של פפטידים אנטי-מיקרוביאליים עוברים ניסויים קליניים ומראים פוטנציאל קליני.נותרה עבודה רבה על פפטידים אנטי-מיקרוביאליים כסוכנים אנטי-מיקרוביאליים חדשים.לא ניתן להביא לשוק פפטידים אנטי-מיקרוביאליים רבים בניסויים קליניים עקב תכנון לקוי של ניסוי או חוסר תוקף.לכן, מחקר נוסף על האינטראקציה של תרופות אנטי-מיקרוביאליות מבוססות פפטידים עם הסביבה האנושית המורכבת יהיה שימושי כדי להעריך את הפוטנציאל האמיתי של תרופות אלו.

ואכן, תרכובות רבות בניסויים קליניים עברו שינוי כימי כלשהו כדי לשפר את התכונות הרפואיות שלהן.תוך כדי כך, שימוש פעיל בספריות דיגיטליות מתקדמות ופיתוח תוכנות מידול ייעלו עוד יותר את המחקר והפיתוח של תרופות אלו.

למרות שהתכנון והפיתוח של פפטידים אנטי-מיקרוביאליים הם עבודה משמעותית, עלינו לשאוף להגביל את העמידות של חומרים אנטי-מיקרוביאליים חדשים.המשך פיתוח של חומרים אנטי-מיקרוביאליים ומנגנונים אנטי-מיקרוביאליים שונים יסייע להגביל את ההשפעה של עמידות לאנטיביוטיקה.בנוסף, כאשר יוצא לשוק חומר אנטיבקטריאלי חדש, יש צורך במעקב וניהול מפורטים כדי להגביל ככל האפשר את השימוש המיותר בחומרים אנטיבקטריאליים.