מהפכה של ממש בתחום המלחמה בחיידקים העמידים לאנטיביוטיקה: מחקר ישראלי בפקולטה לחקלאות באוניברסיטה העברית הצליח לייצר חומרים שחיסלו חיידקים שנחשבים לעמידים לסוגי האנטיביוטיקה הקיימות. המחקר, שנחשב פורץ דרך, פורסם בכתב העת הכימי היוקרתי Angewandte Chemie.

השימוש הרחב באנטיביוטיקה, במקרים רבים שלא לצורך, גרמו להתחזקות של סוגי חיידקים רבים שפיתחו יכולות עמידות כלפי האנטיביוטיקות המוכרות, כמו פניצילין. עובדה זו מעמידה בשנים האחרונות את הרפואה המודרנית בפני משבר גדול בהתמודדות עם מחלות זיהומיות. זאת הסיבה שפיתוח אנטיביוטיקות חדשות הפך להיות חוד חנית במחקרים הרפואיים.



אחד מהגילויים הראשונים בהבנת יכולת ההתגוננות של אורגניזמים שונים מפני חיידקים היה  "פפטיד" שבודד מעורה של צפרדע ונמצא כמגן מפני זיהומים.  פפטידים הם שרשראות הבנויות מחומצות אמיניות שונות שמהוות אבני בניין ליצירת חלבונים בגוף האדם. כיום ידוע שאורגניזמים שונים כמו בני אדם, צמחים, פטריות ועוד מפרישים באופן טבעי פפטידים שונים בעלי פעילות אנטי-מיקרוביאלית, המאפשרים לאורגניזם התמודדות עם חיידקים, כחלק מהמערכת החיסונית.



במעבדה של דר' צבי חיוקה מהמכון לביוכימיה, מדעי המזון והתזונה מפתחים בימים אלה דור חדש של אנטיביוטיקות מבוססות פפטידים. על בסיס התכונות של הפפטידים האנטי מיקרוביאלים הטבעיים, הוכנו תערובות פפטידים הבנויים כולם מחזרות אקראיות של שתי חומצות אמיניות בעלות התכונות הנדרשות לפעילות נגד חיידקים, אך שונים זה מזה בסדר חומצות האמינו בשרשרת.



החוקרים הצליחו להראות שחומרים אלו הורגים חיידקים רבים ביעילות רבה, ובכלל זה חיידקים שבודדו מחולים ונמצאו כעמידים מאוד לאנטיביוטיקות שונות. בשיתוף פעולה עם דר' מקסים ריידנוב מהמכון הלאומי לפיסיקה באנגליה, החוקרים הצליחו לחזות במנגנון הפעילות האנטי מיקרוביאלי של הפפטידים. נמצא שתערובות הפפטידים מחוררות ממברנת חיידק מלאכותית בצורה מאורגנת על ידי כניסה לממברנה ויצירת תעלות. עם זאת, החומרים פגעו גם בכדוריות דם אדומות, דבר המהווה ממצא בעייתי משום שרצוי שאנטיביוטיקה תהיה בטוחה לתאי המאחסן.



 לאחר מאמץ מחקרי נוסף, ראו החוקרים כי בעת שינוי כימי מסוים של אותן תערובות פפטידים, הפעילות האנטי מיקרוביאלית נשמרה והרעילות לתאי המאחסן נעלמה. כלומר, בעזרת שינוי כימי זה הצליחו החוקרים לתכנן חומרים שפוגעים בממברנות חיידקים בלבד מבלי לפגוע בתאי המאחסן.



 המחקר יוצא דופן בזכות אופי האנטיביוטיקה שפותחה. החוקרים מעריכים כי תערובות פפטידים אלו מהוות אתגר לפיתוח עמידות בחיידקים.  בנוסף,  מדובר ביכולת פורצת דרך של החוקרים לראות על ממברנת חיידק מלאכותית את אופן הפעולה של החומרים שפותחו.