گزارشی به نقل از وب‌سایت علمی مؤسسه فناوری زوریخ (ETH Zurich) حاکی از آن است که پژوهشگران با ترکیب روش‌های واکسیناسیون و استفاده هدفمند از باکتری‌های بی‌ضرر در روده، رویکردی نوین و امیدبخش را برای مبارزه با باکتری‌های مضر توسعه داده‌اند؛ رویکردی که می‌تواند نقطه‌ عطفی در مقابله با بحران جهانی مقاومت آنتی‌بیوتیکی باشد

رشد روزافزون مقاومت باکتری‌ها نسبت به آنتی‌بیوتیک‌ها، یکی از چالش‌های اساسی بهداشت عمومی در قرن بیست‌ویکم به شمار می‌رود. ظهور و گسترش میکروارگانیسم‌هایی که دیگر به داروهای رایج پاسخ نمی‌دهند، نه‌تنها روند درمان بیماران را دشوار کرده بلکه موجب افزایش مرگ‌ومیر ناشی از عفونت‌های مقاوم شده است. در این میان، باکتری‌های بیماری‌زای روده‌ای از جمله خطرناک‌ترین گونه‌ها هستند که می‌توانند با ایجاد عفونت‌های شدید، از دستگاه گوارش فراتر رفته و ارگان‌های حیاتی بدن را درگیر سازند.

در شرایطی که اثربخشی آنتی‌بیوتیک‌ها رو به کاهش است، پژوهشگران ناچار به یافتن راهکارهای نوین و جایگزین شده‌اند. یکی از روش‌های نویدبخش، تلفیق واکسیناسیون با بهره‌گیری هدفمند از باکتری‌های مفید روده‌ای است که می‌توانند با باکتری‌های مضر رقابت کرده و مانع رشد و گسترش آن‌ها شوند. این راهکار، رویکردی تلفیقی از پیشگیری ایمنی و اصلاح بوم‌سازگان میکروبی روده به شمار می‌رود که اخیراً در تحقیقات مشترک بین‌المللی به رهبری مؤسسه ETH زوریخ و دانشگاه بازل مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است.

پیش‌زمینه‌ای بر مشکل باکتری‌های روده‌ای

باکتری‌های موجود در روده انسان دارای دو چهره هستند: از یک‌سو، برای هضم غذا حیاتی‌اند و بخش جدایی‌ناپذیر از میکروبیوم بدن محسوب می‌شوند، اما از سوی دیگر، برخی از آن‌ها می‌توانند بیماری‌زا باشند. برخی از این باکتری‌ها به‌طور طبیعی در روده ساکن‌اند و آسیبی نمی‌زنند، ولی در شرایط خاصی مانند ضعف سیستم ایمنی، آسیب به دیواره روده یا ورود به خون از طریق زخم‌ها، می‌توانند موجب مسمومیت خونی یا التهاب‌های خطرناک شوند.

چالش واکسیناسیون در برابر میکروب‌های روده‌ای

تاکنون تلاش‌های زیادی برای توسعه واکسن‌هایی علیه باکتری‌های بیماری‌زا در روده صورت گرفته است، به‌ویژه در مواجهه با سویه‌هایی که به دلیل مقاومت آنتی‌بیوتیکی دیگر به درمان‌های رایج پاسخ نمی‌دهند. اما این مسیر با چالش‌هایی همراه بوده، زیرا سیستم ایمنی روده تفاوت‌هایی بنیادین با سیستم ایمنی سایر بخش‌های بدن دارد و هنوز کاملاً برای دانشمندان شناخته‌شده نیست.

پژوهشی نوآورانه از دانشگاه ETH زوریخ و دانشگاه بازل

پروفسور اما اسلک (Emma Slack) از ETH زوریخ، به همراه پروفسور مدریک دیار (Médéric Diard) از دانشگاه بازل و تیمی بین‌المللی از پژوهشگران، راهکاری ترکیبی را آزمایش کرده‌اند. در این روش، واکسیناسیون خوراکی همراه با تجویز باکتری‌های بی‌ضرری انجام می‌شود که با باکتری‌های بیماری‌زا بر سر منابع غذایی رقابت می‌کنند و آن‌ها را به‌اصطلاح "از گرسنگی می‌کشند". این تحقیق که روی مدل‌های موش صورت گرفته، در مجله معتبر Science منتشر شده است.

در این آزمایش، پژوهشگران موفق شدند هم از رشد باکتری سالمونلا جلوگیری کنند و هم باکتری‌های ای‌کولای (E. coli) موجود در روده را به‌طور مؤثری کاهش دهند. نکته مهم آن بود که نه واکسن به‌تنهایی و نه باکتری‌های بی‌خطر به‌تنهایی، چنین تأثیر قدرتمندی نداشتند.

ویژگی‌ مهم: انتخاب باکتری‌های رقیب مناسب

برای موفقیت این رویکرد، ضروری است که سویه‌های رقیب با شرایط زیستی باکتری‌های بیماری‌زا همخوانی داشته باشند. این به آن معناست که آن‌ها باید بتوانند در همان بخش روده زندگی کنند، نسبت به سطح اسیدیته و اکسیژن محیط مقاوم باشند و از همان منابع غذایی استفاده کنند. دانشمندان در این مطالعه از مهندسی ژنتیک برای تولید باکتری‌های رقیب استفاده کرده‌اند، اما همچنین نشان داده‌اند که این کار با انتخاب دقیق سویه‌های طبیعی نیز امکان‌پذیر است؛ برای مثال با ترکیب سه سویه مختلف و بی‌ضرر از ای‌کولای.

استعاره‌ای از باغبانی

پروفسور اسلک می‌گوید: «هرچند با واکسن می‌توان باکتری‌های مضر را نابود کرد، برای موفقیت بلندمدت باید این فضای خالی با میکروارگانیسم‌های بی‌خطر پر شود. این فرآیند شبیه باغبانی است. اگر علف‌های هرز را بکنید اما چیزی به‌جای آن نکارید، آن‌ها دوباره بازخواهند گشت.»

پژوهش‌های قبلی نیز نشان داده‌اند که در برخی افراد، باکتری‌های رقیب به‌صورت طبیعی در روده وجود دارند و همین باعث می‌شود واکسن‌ها در بدن آن‌ها بهتر عمل کنند. اما رویکرد جدید می‌تواند این مزیت را به سایر افراد نیز تعمیم دهد.

امیدی برای کاهش مصرف آنتی‌بیوتیک

یکی از مزیت‌های مهم این روش جدید آن است که بدون نیاز به آنتی‌بیوتیک‌ها می‌تواند باکتری‌های مضر را حذف کند؛ از جمله گونه‌هایی که در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم شده‌اند. این امر می‌تواند نقش حیاتی در آماده‌سازی بیماران برای جراحی‌ها یا پیوند اعضا داشته باشد، زیرا در این بیماران استفاده از داروهای سرکوب‌کننده سیستم ایمنی ضروری است.

همچنین این روش می‌تواند قبل از سفر به کشورهای دارای باکتری‌های خاص و خطرناک مفید باشد. به‌طور کلی، حذف باکتری‌های مضر از بدن جمعیت، به نفع سلامت عمومی خواهد بود.

گام بعدی: آزمایش‌های انسانی

در آینده، ممکن است افراد بتوانند واکسن و باکتری‌های رقیب را در قالب یک کپسول دریافت کنند. اما تا رسیدن به این مرحله، هنوز تحقیقات زیادی باقی مانده است. در این مطالعه، از پاتوژن‌های مدل استفاده شده و حالا چالش اصلی این است که یافته‌ها را به سویه‌های بالینی و در نهایت، به انسان تعمیم دهند.