שיתוף פעולה חינוכי ומדעי של מועדוני נוער בשיקגו (BGCC) עם מעבדת מחקר באוניברסיטה שבעיר הוביל לגילוי חומר אנטיביוטי המופרש מחיידקי Pseudomonas idahoensis. החומר החדש זכה לשם אורפמיד N, ונמצא שיש לו פעילות אנטיביוטית נגד חיידקי Staphylococcus aureus ושהוא גם מעכב גידול בתרבית של תאים סרטניים.

ACS Omega 2024, 9, 44, 44749-44759

כדי לקרב תלמידי תיכון ללימודי המדעים, נבנתה בשיקגו תוכנית בת 14 שבועות שבמהלכה בני נוער מעמיקים בלימוד נושאים מדעיים שונים ומתנסים בעבודת מחקר. במסגרת תוכנית זו נוצר הפרויקט Chicago Antibiotic Discovery Lab, ששילב נערים ונערות ממועדוני נוער (Boys and Girls Clubs of Chicago - BGCC) בפעילות מעבדתו של בריאן מרפי (Murphy) באוניברסיטת אילינוי, מעבדה החוקרת חומרים אנטיביוטיים ומטבוליטים (תוצרי הפעילות הביולוגית של התא) אחרים שחיידקים מפרישים.
מיקרואורגניזמים מפרישים חומרים אנטיביוטיים – חומרים אשר מעכבים את פעילותם של מיקרואורגניזמים אחרים או קוטלים אותם – כדי  לשמור על מרחב המחייה ולהתמודד עם תחרות.

הנערים והנערות שהשתתפו בתוכנית דגמו 14 ממצאים מסביבתם הקרובה, במטרה לחפש בדגימות אלו חיידקים מייצרי אנטיביוטיקה. הדגימות הועברו למעבדה, שם בודדו מהן 1195 חיידקים. כל החיידקים נבדקו כדי לקבוע אם ביכולתם לעכב גידול של חיידקי Staphylococcus aureus.

אחד החיידקים, שמקורו היה בדגימת לשלשת של אווזים שנאספה בפארק המקומי (Garfield Park Lagoone), עיכב במידה משמעותית (כ-90 אחוז) גידול של S. aureus בצלחת פטרי. בריצוף גנום מלא נמצא כי זהו חיידק ממין Pseudomonas idahoensis. תרבית של החיידק גודלה במעבדה, ובשיטות כימיות בודד ממנה החומר האנטיביוטי שהחיידקים מייצרים ומפרישים. מבנהו הכימי של החומר נחקר, ובשל דמיונו לקבוצת חומרים מוכרים הקרויים אורפמידים (orfamides) הוא קיבל את השם אורפמיד N.

אורפמיד N הוא פפטיד טבעתי המורכב מעשר חומצות אמינו (חלקן לא שגרתיות), שאליהן מחובר זנב ליפידי (שומני).

משמאל: אורפמיד N. מימין: המבנה הבסיסי של האורפמידים. מוכרים לפחות שישה כאלו, והם נבדלים זה מזה באורכה של השרשרת הליפידית ובמבנה שלה. ACS Omega 2024, 9, 44, 44749-44759

מכיוון שלאורפימידים שונים יש תכונות אנטי סרטניות, נבדק אם בצד הפעילות האנטי חיידקית של הפפטיד החדש, יש לו גם פעילות אנטי סרטנית. הפפטיד אכן עיכב גידול של תאים סרטניים בתרבית, אך פעילותו על תאים רגילים לא נבדקה, לכן עדיין לא ידוע אם יש כאן פוטנציאל לטיפול במחלות כאלו.

זוהי דוגמה מעולה לחשיבות של שיתוף בני נוער במחקר. החשיפה לעבודת המחקר והמעורבות בה בוודאי יעודדו חלק מהם לפנות ללימודי מדעים בהמשך, ואלה יהיו למדעני המחר.

עריכה: סמדר רבן

מקורות והרחבות

[1] המאמר - בכתב העת ACS omega