باکتری‌های مقاوم به دارو در حال تبدیل شدن به یکی از بزرگ‌ترین نگرانی‌های قرن 21 هستند. حال محققان دانشگاه کپنهاگن یکی از پاشنه‌های آشیل ناشناخته باکتری‌ها را کشف کرده‌اند. این کشف که یکی از مراحل اساسی متابولیسم باکتری‌ها به شمار می‌رود، می‌تواند به تولید گروه کاملا جدیدی از آنتی‌بیوتیک‌ها منجر شود.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری،باکتری‌ها نقطه ضعف خود را به آسانی لو نمی‌دهند. دکتر نیکوس هاتزاکیس از دانشگاه کپنهاگن از تمام روش‌های موجود در فناوری نانو برای یافتن پاشنه آشیل باکتری‌ها استفاده کرده است.
باکتری‌های مقاوم به دارو در حال تبدیل شدن به یکی از بزرگ‌ترین نگرانی‌های قرن 21 هستند. حال محققان دانشگاه کپنهاگن یکی از پاشنه‌های آشیل ناشناخته باکتری‌ها را کشف کرده‌اند. این کشف که یکی از مراحل اساسی متابولیسم باکتری‌ها به شمار می‌رود، می‌تواند به تولید گروه کاملا جدیدی از آنتی‌بیوتیک‌ها منجر شود.
باکتری‌ها به صورت مداوم پروتون را به داخل وخارج از سلول‌های خود پمپ می‌کنند تا اختلاف بسیار ظریف میان pH درون خود و محیط خارج را حفظ کنند. این اختلاف منبع تولید ATP در باکتری‌ها به شمار می‌رود. ATP نیز به نوبه خود انرژی مورد نیاز بسیاری از فرایندهای زیستی باکتری را تامین می‌کند. بنابراین توانایی برهم زدن این عدم تعادل، ابزار قدرتمندی در از بین بردن باکتری‌ها به شمار می‌رود.
این پژوهشگران پس از مطالعات دقیق، نحوه دستکاری این توازن pH را از طریق دستکاری پمپ‌های پروتونی کشف کردند. آنها دریافتند که وقتی محیط درون باکتری به نحو خطرناکی اسیدی می‌شود، احتمال نشت این پمپ‌ها زیاد می‌شود. به عبارت دیگر، وقتی این تفاوت pH میان داخل و خارج باکتری بیش از اندازه زیاد می‌شود، این پمپ‌ها نشتی پیدا می‌کنند.
نیکوس هاتزاکیس می‌گوید: «بر این باورم که مکانیزم نشت همانند شیر ایمنی در باکتری‌ها عمل می‌کند. اگر بتوانیم دارویی طراحی کنیم که عملکرد این شیرهای ایمنی را مختل کند، آنتی‌بیوتیک بسیار قدرتمندی ساخته‌ایم که از این نقطه ضعف باکتری‌ها استفاده می‌کند. این پاشنه آشیل باکتری‌ها محسوب می‌شود، حتی اگر آنها پاشنه نداشته باشند».
پمپ‌های پروتونی آنزیم‌هایی هستند که تنها 5 نانومتر عرض دارند. این آنزیم‌ها روی سطح یا غشای باکتری قرار می‌گیرند. اندازه‌گیری و تشخیص این نشتی کار آسانی نیست. برای مشاهده این نشتی، محققان این پمپ‌ها را به روش «جراحی» از غشای باکتری جدا کرده و آن را روی یک اسلاید میکروسکوپ قرار دادند. سون جرگنسون که بیشتر این کارها را در دانمارک انجام داده است می‌گوید که تنها مشاهده کافی نبود. او توضیح می‌دهد: «ما میخواستیم این پمپ‌ها را کنترل کرده و قادر باشیم آنها را خاموش یا روشن کنیم. برای انجام این کار الکترودهای بسیار ریزی ساختیم. ما اسلاید میکروسکوپ را با یک روکش 30 نانومتری طلا پوشش دادیم. بدین ترتیب در عین حفظ شفافیت اسلاید، آن را به یک رسانای الکتریسیته تبدیل نمودیم. در نتیجه توانستیم با پالس‌های الکتریکی پمپ‌ها را روشن و خاموش کنیم».
دکتر نیکوس هاتزاکیس، استادیار مرکز علوم نانو و دانشکده شیمی دانشگاه کپنهاگن به همراه دکتر لارس جوکن، استادیار دانشگاه لیدز انگلیس مقاله این کار پژوهشی را در مجله انجمن شیمی آمریکا (JACS) منتشر کرده‌اند.
