Yaqinlashib kelayotgan salomatlik inqirozi: Antibiotiklarga qarshilikning o‘sishi
Tasavvur qiling-a, oddiy infektsiyalar davolanmaydigan holga kelib, muntazam jarrohlik amaliyotlari to‘xtatib bo‘lmaydigan bakteriyalar tufayli o‘limga olib boradi. Bu ilmiy fantastika emas – bu antibiotiklarga qarshilik (AR) haqiqati, ya’ni jiddiy sur’atda kuchayib borayotgan inqiroz. “Superbuglar” deb atalgan bakteriyalar biz o‘nlab yillar davomida tayangan dori-darmonlarimizni yengib o‘tish uchun rivojlanmoqda. Prognozlarga ko‘ra, 2050-yilga kelib, ushbu qarshilik ko‘rsatuvchi mikroorganizmlar har yili dunyo bo‘ylab 10 milliondan ortiq odamning hayotini olib ketishi mumkin. Ular kasalxonalar, chiqindi suv tizimlari, chorva fermalari va hatto baliq hovuzlarida yashirinib, hayotimizning har bir burchagiga ta’sir qilmoqda.
Ammo umid yo‘q emas. Kaliforniya San-Diego Universiteti (UCSD) olimlari antibiotiklarga qarshilikka qarshi kurashish uchun zamonaviy genetik texnologiyalardan foydalanmoqda. Ularning asosiy quroli? Antibiotiklarga qarshilikka qarshi o‘yinni o‘zgartirishi mumkin bo‘lgan inqilobiy CRISPR tizimi.
CRISPR: Superbuglarga qarshi kurashda o‘yin o‘zgartiruvchi vosita
Ehtimol, siz CRISPR haqida eshitgansiz – bu DNKni aniq tahrirlash vositasi bo‘lib, ilm-fan sohasida o‘zining aniqligi bilan katta shov-shuv ko‘tarmoqda. Endi UCSD professori Ethan Bier va Justin Meyer ushbu texnologiyani yangi bosqichga olib chiqdi va pPro-MobV deb nomlangan tizimni yaratdi. Buni genetik ninja deb tasavvur qiling, u bakterial jamoalarga yashirincha kirib, antibiotiklarga qarshilik ko‘rsatuvchi genlarni o‘chirib tashlaydi.
Bezdak kabi kasalliklarni yo‘q qilish uchun hasharotlarda qo‘llaniladigan “gen drayvlaridan” ilhomlangan holda, pPro-MobV bakterial populyatsiyalar orqali tarqaladi. Bu ijtimoiy tarmoqlardagi virusli g‘oya kabi – bir nechta hujayradan boshlab, katta tarmoq bo‘ylab ta’sirini tezda ko‘paytiradi. “Ushbu yangi CRISPR texnologiyasi yordamida biz bir nechta hujayrani olib, katta maqsadli populyatsiyada ARni zararsizlantirishga yordam beramiz”, deydi Bier, Hujayra va Rivojlanish Biologiyasi kafedrasi a’zosi.
Bu qanday ishlaydi: Bakterial DNKni qayta yozish
pPro-MobV ning sehrli kuchi uning qarshilik genlarini nishonga olish qobiliyatida yotadi, bu genlar ko‘pincha plazmidlarda – bakteriyalar ichidagi mustaqil ravishda ko‘payadigan kichik DNK halqalarida joylashgan. 2019-yilda Pro-Active Genetics (Pro-AG) tizimi bilan qilingan oldingi ishlariga asoslanib, tadqiqotchilar ushbu plazmidlarga o‘zini kiritadigan genetik “kasset”ni ishlab chiqdilar. Ichkariga kirgach, u qarshilik genlarini buzadi va bakteriyalarni antibiotiklarga yana zaif qiladi.
Bundan ham hayratlanarlisi, bu tizimning tarqalish usuli. Konjugal transfer deb ataluvchi jarayon – ya’ni bakterial “juftlashish” orqali pPro-MobV o‘zining CRISPR komponentlarini bir hujayradan boshqasiga tabiiy yo‘llar orqali o‘tkazadi. Bu hatto eng qattiq bakterial qal’alar, masalan, biofilmlarga ham kirib borishi mumkinligini anglatadi. Biofilmlar – bu sirtlarga yopishib olgan va bakteriyalarni dorilardan himoya qiluvchi yopishqoq, zich mikrobial jamoalar bo‘lib, kasalxonalar va sanoat muhitlarida dahshatli muammoga aylanadi. Ushbu to‘siqni buzish o‘yinni o‘zgartirishi mumkin.
Nega biofilmlar muhim: Eng qiyin infektsiyalarni nishonga olish
Biofilmlar oddiy bezovtalik emas – ular jiddiy infektsiyalarning aksariyatiga sabab bo‘lib, yo‘q qilish juda qiyin. Ular antibiotiklarning kirib borishiga to‘sqinlik qiluvchi himoya to‘siqlarini hosil qiladi, xoh u tibbiy asbob-uskunalar, chiqindi suv tizimlari yoki akvakultura hovuzlarida bo‘lsin. “Antibiotiklarga qarshilik bilan kurashishda biofilm konteksti ayniqsa muhim, chunki bu bakterial o‘sishning eng qiyin shakllaridan biridir”, deydi Bier.
Biofilmlarni bartaraf qilish orqali pPro-MobV toza kasalxonalar, xavfsiz atrof-muhit tizimlari va sog‘lom mikrobiomalar uchun imkoniyatlar ochadi. Taxminlarga ko‘ra, antibiotiklarga qarshilikning qariyb yarmi atrof-muhit manbalaridan, masalan, hayvonlar fermalaridan kelib chiqadi. Hayvonlardan odamlarga bu tarqalishni kamaytirish inqirozga katta ta’sir ko‘rsatishi mumkin.
Viruslar bilan hamkorlik: Qarshilikka qarshi ikki tomonlama hujum
Mana, bu yerda hamma narsa yanada qiziqarli bo‘lib boradi. UCSD jamoasi tizimning bir qismi bakteriofaglar – bakteriyalarni tabiiy ravishda yuqtiradigan viruslar orqali tarqalishi mumkinligini aniqladi. Faglar allaqachon qarshilik ko‘rsatuvchi bakteriyalarga qarshi qurol sifatida ishlab chiqilmoqda, ularning himoyasidan o‘tib, genetik yuklarni yetkazib beradi. pPro-MobV ni bu faglar bilan birlashtirish uning samaradorligini oshirishi va kuchli ikki tomonlama zarbani yaratishi mumkin.
Qolaversa, tizimda homology-based deletion deb ataluvchi xavfsizlik funksiyasi mavjud. Bu olimlarga kerak bo‘lganda genetik kassetni olib tashlash imkonini beradi va texnologiya ustidan nazoratni ta’minlaydi. Bu allaqachon katta salohiyatga ega bo‘lgan vositaga o‘ylangan qo‘shimcha hisoblanadi.
Yangi umid: Qarshilik tarqalishini teskari yo‘nalishga burish
Ko‘pgina strategiyalardan farqli o‘laroq, antibiotiklarga qarshilikni faqat sekinlashtiradigan yoki unga moslashadigan usullar o‘rniga, pPro-MobV uni faol ravishda teskari yo‘nalishga buradi. “Bu texnologiya antibiotiklarga qarshilik ko‘rsatuvchi genlarning tarqalishini faol ravishda teskari yo‘nalishga buradigan kam sonli usullardan biri, faqat ularning tarqalishini sekinlashtirish yoki ularga moslashish o‘rniga”, deydi Meyer, bakterial evolyutsiyani o‘rganuvchi professor.
Garchi bu tadqiqot hali dastlabki bosqichlarida bo‘lsa-da, uning oqibatlari hayratlanarli. Kasalxona muhitlarini sterilizatsiya qilishdan tortib, ifloslangan suv tizimlarini tozalashgacha, ushbu CRISPR yutug‘i superbuglardan o‘zimizni himoya qilish usulini qayta belgilashi mumkin. Bu global muammoning dahshatli ko‘rinishi oldida ham insoniy ijodkorlik yo‘lni yoritishi mumkinligini eslatadi.
Agar siz ham men kabi bu rivojlanishdan hayajonlansangiz, ilm-fan olamini kuzatib boring. Antibiotiklarga qarshilik bilan kurash hali tugamagan, ammo pPro-MobV kabi vositalar yordamida biz nihoyat aqlliroq kurashishni boshladik.
Manba: ScienceDaily