فاژهای مهندسی شده‌ی سازگار با میکروبیوم

میکروبیوم؛ هم زیستی مسالمت‌آمیز میکروارگانیسم ها و سلول‌های بدن

میکروبیوم انسان یا میکروارگانیسم های همزیست انسان، عبارت از همه ژنها و توده سلولهای میکروبها و قارچ‌هایی است که در بدن میزبان خود، زندگی  می کنند و برای برخی ساز و کارهای طبیعی بدن مفید و در مواردی حتی ضروری هستند. میکروبیوم نقش مهمی در حفظ سلامت انسان دارد و هرگونه عدم تعادل در آن می تواند منجر به بیماری های مختلف شود. اولین شواهد علمی مبنی بر اینکه میکروارگانیسم ها بخشی از سیستم طبیعی انسان هستند، در اواسط دهه ۱۸۸۰ ظهور کرد. در این دهه یک پزشک متخصص اطفال به نام تئودور اشریچ (Theodor Escherich) نوعی باکتری را در فلور روده کودکان سالم و کودکان مبتلا به بیماری اسهال مشاهده کرد. این باکتری بعدها اشریشیا کلی (Escherichia coli) نام گرفت. در بدن یک فرد سالم میکروب‌های مضر و مفید بدون اینکه مشکلی برای بدن ایجاد کنند با یکدیگر همزیستی دارند. . آنتی بیوتیک ها درمان اولیه عفونت های باکتریایی که دصورت ابتلا به بیبیماری های فونی تجویز می شود اما استفاده بی رویه از آنها می تواند عملکرد باکتری های مفید موجود در میکروبیوم را مختل کند و تعادل بین میکروب‌های مفید و مضر در بدن به هم بخورد. در نتیجه بدن بیشتر در معرض بیماری قرار خواهد گرفت.

باکتریوفاژها یا فاژها به عنوان جایگزینی امیدوارکننده برای آنتی بیوتیک ها هستند. ایجاد فاژهای مهندسی شده سازگار با میکروبیوم، راهی برای حذف باکتری های مضر موجود در بدن به صورت انتخابی و بدون صدمه رساندن به میکروبیوم است. در این مقاله، ما پیشرفت‌های اخیر در توسعه و کاربرد فاژهای مهندسی شده دوستدار میکروبیوم برای حذف هدفمند باکتری‌های مضر را مرور میکنیم.

فاژهای سازگار با میکروبیوم

میکروبیوم انسان جامعه پیچیده ای از میکرو ارگانیسم ها است که نقش اساسی در سلامت و بیماری انسان ایفا می کنند. میکروبیوم از باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و سایر میکروب ها تشکیل شده است که در قسمت های مختلف بدن مانند روده، پوست و دهان زندگی میکنند. تعادل میکروبیوم برای حفظ سلامت انسان حیاتی است و هرگونه عدم تعادل می تواند منجر به بیماری های مختلفی از جمله بیماری التهابی روده، آلرژی و حتی سرطان شود. باکتری های مضر موجود در میکروبیوم می توانند باعث عفونت و بیماری شوند و آنتی بیوتیک ها درمان اولیه برای چنین عفونت هایی هستند. با این حال، آنتی بیوتیک ها می توانند اختلال هایی در عملکرد باکتری های مفید موجود در میکروبیوم ایجاد کرده و منجر به عوارض جدی شوند. بنابراین، مطالعه رویکردهای جایگزین برای آنتی بیوتیک ها امری ضروری است.

فاژها ویروس هایی هستند که به طور خاص باکتری ها را آلوده کرده و از بین می برند و بیش از یک قرن است که شناخته شده اند. فاژها رفتاری انتخابی دارند و حتی می توانند باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک را هدف قرار دهند. با این حال، استفاده از فاژها می تواند بر میکروبیوم نیز تأثیر بگذارد و بنابراین نیاز به توسعه فاژهای مهندسی شده سازگار با میکروبیوم به شدت حس میشود.

کاربرد فاژهای مهندسی شده

فاژهای مهندسی شده برای هدف قرار دادن باکتری های مضر خاص طراحی شده اند و در عین حال باکتری های مفید را دست نخورده باقی می گذارند. توسعه چنین فاژهایی شامل مراحل مختلفی است؛ از جمله شناسایی باکتری های هدف، جداسازی فاژهای خاص برای باکتری های هدف، و اصلاح فاژها برای سازگاری با میکروبیوم. این اصلاح را می توان با چندین تکنیک از جمله ویرایش ژنوم، اصلاح شیمیایی و مهندسی زیستی به دست آورد. فاژهای مهندسی شدهی سازگار با میکروبیوم در کاربردهای مختلفی از جمله ایمنی غذا، سلامت حیوانات و سلامت انسان استفاده شده اند. در صنعت مواد غذایی، از فاژها برای جلوگیری از رشد باکتری های مضر در محصولات غذایی استفاده می شود. در سلامت حیوانات، از فاژها برای درمان عفونت های باکتریایی در دام استفاده می شود که منجر به بهبود سلامت آن ها و کاهش استفاده از آنتی بیوتیک ها میگردد. در سلامت انسان، از فاژها برای درمان عفونت های باکتریایی، از جمله عفونت های ناشی از باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک، استفاده شده است. فاژهای مهندسی شده نیز در آزمایشات بالینی برای درمان بیماری های مختلف مانند عفونت های دستگاه ادراری، عفونت های پوستی و عفونت های تنفسی استفاده شده اند.

فاژهای مهندسی شده و چشم انداز آینده

محققان در حال حاضر از فاژ درمانی برای درمان عفونت سودوموناس آئروژینوزا در بیماران فیبروز کیستیک استفاده می کنند. اگرچه داروسازان و سرمایه گذاران بزرگ در پذیرش فاژ درمانی چندان عجله‌ای ندارند، اما شواهد رو به رشدی که اثربخشی آنها را به ویژه در برابر باکتری های مقاوم به داروهای مختلف تایید کند، این وضعیت را تغییر خواهد داد.

آنتی بیوتیک ها می توانند بیماری پوستی آکنه ولگاریس را درمان کنند، اما باکتری های مفید C. Acne را نیز که در هموستاز پوست دخیل هستند، از بین می برند. دانشمندان بااستفاده از سیستم ویرایش ژنوم کریسپر (CRISPR) موفق به طراحی فاژهایی شدند که به صورت هدفمند، سویه های Cutibacterium Acnes که پپتید پیش التهابی CAMP1 را تولید می کنند را حذف می کنند. هدف از این روش درمانی، حفظ باکتری‌های مفید و در عین حال حذف سویه‌های مضر است.

با وجود هیجان فزاینده و تمایل به آزمایشهای مبنی بر رویکردهای جدید در زمینه های میکروبیوم و فاژ درمانی، موانع نظارتی همچنان باقیست و در حال حاضر هیچ دستورالعمل یا زیرساختی برای محصولات فاژ درمانی برای استفاده در کلینیکها شکل نگرفته‌است. با این همه، شواهد رو به رشدی اثربخشی فاژ درمانی در برابر باکتری‌های مقاوم به چندین دارو را تایید میکنند و تمرکز بر حفظ سویه‌های مفید میکروبیوم، فاژ درمانی را به یک حوزه پژوهشی و سرمایه‌گذاری امیدوارکننده مبدل کرده‌است.

0 0 رای ها
محتوا برای شما چه قدر مفید بود؟
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
پیمایش به بالا
ارتباط با تیم پشتیبانی اسپادژن

سلام چطور میتونم کمکتون کنم؟