طور العلماء نموذجًا رياضيًا يتنبأ بكيفية تأثير عدد وتأثيرات الطفرات البكتيرية التي تؤدي إلى مقاومة الأدوية على نجاح العلاجات بالمضادات الحيوية. يقدم نموذجهم، الذي تم وصفه اليوم في مجلة "e Life"، رؤى جديدة حول تطور مقاومة الأدوية في البيئة السريرية ويقدم نصائح حول كيفية تطوير استراتيجيات علاجية جديدة لمنع حدوث هذه المقاومة. تمثل مقاومة المضادات الحيوية تحديًا كبيرًا للصحة العامة ناجم عن التغيرات في الخلايا البكتيرية التي تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة بسبب الأدوية المصممة لقتلها. غالبًا ما تنشأ المقاومة من طفرات جديدة في البكتيريا تنشأ أثناء علاج العدوى. ومن المهم أن نفهم كيف تتطور هذه المقاومة وتنتشر بين التجمعات البكتيرية، والتي بدورها تمنع فشل العلاج.
أوضحت المؤلفة الأولى كلوديا إيغلر، باحثة ما بعد الدكتوراه في ETH زيوريخ، سويسرا، أن النماذج الرياضية هي أداة حاسمة لفحص نتائج العلاج الدوائي ولتقييم خطر تطور مقاومة المضادات الحيوية. تبحث هذه النماذج عادةً في طفرة واحدة تؤدي إلى المقاومة الكاملة للأدوية، ولكن يمكن أن تكون هناك طفرات متعددة تزيد من مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية. في دراستهم، جمع إيجلر وفريقه أدلة تجريبية على أن تطور مقاومة الأدوية يتبع هذين النمطين: طفرة واحدة وطفرات متعددة واستخدموا هذه المعلومات لإنشاء إطار نمذجة مستنير يوضح تطور المقاومة مقابل المقاومة متعددة المستويات في الخلايا البكتيرية. وذلك استجابة لنوع الدواء المتنبأ به في الجسم واستراتيجيات العلاج.
لقد بحثوا في كيفية تغير خطر فشل العلاج عند أخذ خطوات الطفرات المتعددة في الاعتبار وعدد سلالات (طفرات) البكتيريا المختلفة المستخدمة. ووجد الفريق أن تطور مقاومة الأدوية يكون محدودًا إلى حد كبير عندما تحتاج البكتيريا إلى أكثر من طفرتين. وبالإضافة إلى ذلك، فإن مدى هذا القيد، وبالتالي احتمال فشل العلاج، يعتمد بشكل كبير على مزيج من نوع الدواء وطريقة الإعطاء، مثل التسريب عن طريق الفم أو الوريد.
يمكن وصف هذا العمل بأنه خطوة حاسمة نحو فهم تطور مقاومة المضادات الحيوية في إعدادات العلاج ذات الصلة سريريًا. ويؤكد على أهمية قياس مستوى مقاومة المضادات الحيوية المنقولة بالطفرة لدعم استراتيجيات العلاج الفعالة لمضادات الميكروبات.
