پژوهشگران در سال ۲۰۲۵ یک آنتیبیوتیک طبیعی جدید به نام Lariocidin (لاریوسیدین) شناسایی کردند که از نظر ساختار و شیوه اثر با بسیاری از آنتیبیوتیکهای شناختهشده تفاوت دارد. این ترکیب از نمونههای خاک باغچه یک تکنسین آزمایشگاه به دست آمد و توسط سویهای از باکتری Paenibacillus sp. M2 تولید میشود. نتایج پژوهش در مجله Nature منتشر شد.
لاریوسیدین متعلق به گروهی از پپتیدهای طبیعی موسوم به lasso peptides یا «پپتیدهای کمندشکل» است. این ترکیبات در خانواده پپتیدهای RiPP قرار میگیرند؛ یعنی ابتدا توسط ریبوزوم ساخته شده و سپس تحت تغییرات پساترجمهای قرار میگیرند. شکل سهبعدی لاریوسیدین شبیه یک حلقه یا کمند مولکولی است که ساختاری فشرده و پایدار ایجاد میکند. پژوهشگران همچنین یک مشتق آن با نام lariocidin B را شناسایی کردند.
سلاح لاریوسیدین کجاست؟
نکته مهم این کشف، فقط «قوی بودن» آنتیبیوتیک نیست؛ بلکه محل و شیوه اتصال آن به ریبوزوم است.
ریبوزوم ماشین ساخت پروتئین در سلول است. لاریوسیدین به بخش کوچک ریبوزوم باکتری، یعنی زیرواحد 30S، متصل میشود و در محل متفاوتی نسبت به بسیاری از آنتیبیوتیکهای رایج اثر میکند. این مولکول با RNA ریبوزومی 16S (16S rRNA) و همچنین tRNA حامل اسیدآمینه در محل A ریبوزوم برهمکنش برقرار میکند.
در حالت طبیعی، ریبوزوم هنگام ترجمه پروتئین باید روی mRNA حرکت کند و tRNAها را از یک جایگاه به جایگاه بعدی منتقل کند؛ فرایندی که translocation نام دارد. لاریوسیدین این مرحله را مختل میکند. در نتیجه ریبوزوم نمیتواند بهدرستی به کدون بعدی حرکت کند و روند ساخت پروتئین متوقف میشود. افزون بر این، این مولکول میتواند باعث miscoding یا خوانش اشتباه کدونها شود؛ بنابراین حتی بخشی از پروتئینهایی که ساخته میشوند ممکن است اشتباه باشند.
به بیان ساده، لاریوسیدین مانند این است که همزمان ماشین ترجمه و سیستم کنترل صحت خواندن دستور ژنتیکی باکتری را مختل کند.
چرا باکتریهای مقاوم نیز هدف قرار میگیرند؟
بسیاری از باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک، از مکانیسمهایی مانند تغییر محل اتصال دارو، غیرفعالکردن دارو، کاهش ورود آن یا افزایش خروج دارو استفاده میکنند. مشکل بسیاری از آنتیبیوتیکهای ریبوزومی نیز این است که باکتری میتواند جایگاههای شناختهشده روی ریبوزوم را تغییر دهد.
اما لاریوسیدین به یک محل متفاوت و قبلاً کمتر مورد استفاده روی ریبوزوم متصل میشود. آزمایشهای پژوهشگران نشان دادند که این ترکیب تحت تأثیر تعدادی از مکانیسمهای مقاومت رایج قرار نمیگیرد و احتمال ایجاد مقاومت خودبهخودی نیز پایین است.
این ویژگی باعث شده است که لاریوسیدین علیه طیفی از باکتریهای گرممثبت و گرممنفی فعالیت نشان دهد و حتی بر برخی سویههای مقاوم به چند دارو اثر کند. در مدل حیوانی نیز فعالیت آن علیه عفونت Acinetobacter baumannii، یکی از پاتوژنهای مهم بیمارستانی، گزارش شد.
آیا برای سلولهای انسان بیخطر است؟
در آزمایشهای اولیه، لاریوسیدین سمیت قابلتشخیصی برای سلولهای انسانی نشان نداد. این موضوع اهمیت زیادی دارد، زیرا یک آنتیبیوتیک باید بتواند ماشینهای حیاتی باکتری را هدف بگیرد بدون آنکه به سلولهای انسان آسیب جدی وارد کند. پژوهشگران همچنین در مدل موشی عفونت A. baumannii فعالیت درمانی این ترکیب را مشاهده کردند.
البته این یافته هنوز به معنای تبدیل شدن لاریوسیدین به یک داروی قابل استفاده برای انسان نیست. این ترکیب در مرحله پیشبالینی قرار دارد و برای رسیدن به درمان انسانی باید مطالعات بیشتری درباره فارماکوکینتیک، دوز مناسب، ایمنی، تولید و در نهایت کارآزماییهای بالینی انجام شود.
یک باغچه؛ یک مخزن ناشناخته از آنتیبیوتیکها
شاید جذابترین بخش داستان این باشد که مولکول جدید نه از یک کارخانه داروسازی پیشرفته، بلکه از خاک یک باغچه معمولی به دست آمد. این کشف نشان میدهد که محیطهای طبیعی هنوز میتوانند مخزن بزرگی از ترکیبات ضدباکتریایی ناشناخته باشند.
برای پژوهشگران حوزه مقاومت آنتیبیوتیکی، اهمیت لاریوسیدین تنها در خود این مولکول نیست؛ بلکه در نشان دادن یک مسیر جدید برای جستوجوی آنتیبیوتیکهاست: یافتن مولکولهایی که اهداف مولکولی جدید و مکانیسمهای اثر متفاوت داشته باشند تا بتوانند بخشی از مقاومت ایجادشده در برابر داروهای قدیمی را دور بزنند.
