اكتشف باحثون من معهد علم الأحياء الدقيقة في زيوريخ (ETH) بروتيناً جديد يمتلك خصائص المضادات الحيوية موجود داخل الفطر الذي ينمو في روث الأحصنة، ويقوم العلماء حالياً بدراسة التطبيقات المحتملة لهذه المضادات الحيوية الجديدة.
وفي التفاصيل، قام علماء الأحياء المجهرية والبيولوجيا الجزيئية في معهد زيوريخ (ETH) وجامعة بون، باكتشاف مادة جديدة في الفطريات تقوم بقتل البكتيريا، وهذه المادة تعرف باسم (Copsin)، حيث أن هذه المادة لها ذات تأثير المضادات الحيوية التقليدية، ولكنها تنتمي إلى فئة مختلفة من المواد الكيميائية الحيوية، كون مادة (Copsin) تصنف على أنها بروتين، في حين أن المضادات الحيوية التقليدية تكون غالباً مركبات عضوية غير بروتينية .
اكتشف الباحثون بقيادة (ماركوس آيبي)، أستاذ علم الفطريات، أن مادة (Copsin) توجد في فطر قبعة الحبر العادي الرمادي (Coprinopsis) الذي ينمو في روث الحصان، حيث بدأ البحث بهدف فهم العلاقة ما بين الفطريات والبكتيريا وكيف يؤثران في نمو بعضهما البعض، لذا قام العلماء بزراعة هذا الفطر في المختبر مع عدة أنواع مختلفة من البكتيريا، وبالصدفة اكتشف الباحثون أن هذا النوع من الفطريات قادر على قتل نوع معين من البكتيريا، حيث أظهرت الأبحاث المتقدمة بأن مادة (Copsin) التي ينتجها هذا الفطر هي التي تعمل كمضاد حيوي لقتل البكتيريا.
ينتمي الـ(Copsin) إلى مجموعة الـ(defensins)، وهي فئة صغيرة من البروتينات تنتجها العديد من الكائنات الحية لمكافحة الميكروبات التي تسبب لها الأمراض، كما أن جسم الإنسان ينتج أيضاً الـ(defensins) ليحمي نفسه ضد الالتهابات، حيث يفرز الانسان هذه البروتينات في الجلد والأغشية المخاطية على سبيل المثال.
بالنسبة للدكتور (آيبي)، فإن التركيز الرئيسي لهذا المشروع البحثي لا يقوم على معرفة التطبيقات التي يمكن أن يتم استعمال المادة الجديدة بها، فطريقة وكيفية استخدام الـ(Copsin) كمضاد حيوي في الطب هو ليس مجال هذا البحث الرئيسي، كون البحث يهدف إلى الإجابة على أسئلة أكثر تعقيداً، مثل كيف استخدمت الفطريات هذه البروتينات والمضادات الحيوية بشكل طبيعي لملايين السنين لحماية نفسها ضد البكتيريا، ولماذا استطاعت الفطريات استخدام هذه المضادات الحيوية على مدى ملايين السنين بدون أن تقوم البكتيريا بتكوين مقاومة لها، في حين أن الكثير من المضادات الحيوية التي استخدمها البشر لمدة لا تتجاوز الـ 70 عاماً أصبحت عديمة الفائدة بسبب مقاومة البكتيريا لها؟ ويرجح (آيبي) أن الفطريات لديها تعليمات داخلية حول كيفية استخدام هذه المضادات الحيوية تحول دون أن يؤدي استخدامها لتكوين البكتيريا لمقاومة ضدها، وإن الإجابة عن هذه التساؤلات هي مشكلة البحث الأساسية.
أما بالنسبة لـ(أندرياس إيسيغ)، الباحث ضمن فريق (آيبي) والمؤلف الرئيسي للدراسة، فإن دراسة التطبيقات المحتملة لاستعمال مادة الـ(Copsin) هي المشروع الأساسي لبحثه، حيث تم تسجيل طلب للموافقة على براءة اختراع لهذه المادة، ويقول (ايسيغ) بأن الخصائص البيوكيميائية التي تتمتع بها هذه المادة هي ما دفعه للاهتمام بها، كون الـ(Copsin) هو بروتين مستقر للغاية، على عكس البروتينات الاعتيادية التي تكون عرضة للتحلل البروتيني نتيجة للإنزيمات وارتفاع درجات الحرارة، فالـ (Copsin) هو استثناء لأنه يبقى مستقراً حتى عند تسخينه إلى حرارة 100 درجة مئوية لعدة ساعات أو عندما يتعرض للإنزيمات المفككة للبروتينات، ويعتقد الباحثون أن سبب خصائص هذا البروتين هو هيكله الثلاثي الأبعاد، وفقاً لما أظهره المسح الطيفي بالرنين المغناطيسي الذي أجري عليه، ونتيجة لذلك استطاع العلماء كشف الآلية الدقيقة التي يعمل بها بروتين (Copsin)، حيث تم اكتشاف أن (Copsin) يرتبط بالدهون الثنائية (Lipid II)، وهذه الدهون هي اللبنة الأساسية التي تعتمد عليها البكتيريا لبناء جدار الخلية، وإن ارتباط الـ(Copsin) مع الدهون الثنائية، يقتل البكتيريا لأنها تصبح غير قادرة على بناء جدار خلية جديد.
أخيراً، فإن بروتين (Copsin) له العديد من الاستخدامات المحتملة إلى جانب إمكانية استخدامه كمضاد حيوي، حيث يمكن استخدامه في الصناعات الغذائية، بسبب قدرته على قتل العديد من مسببات الأمراض بما في ذلك الليستيريا، وهي نوع من البكتيريا التي يمكن أن تسبب التسمم الغذائي الحاد، والتي يمكن أن تتواجد بشكل خاص في المواد الغذائية التي لا يتم تعريضها للحرارة مثل جبن الحليب الخام واللحوم المجففة.