Nová nerezistentní antibiotika

Bakteriální rezistence neboli odolnost bakteriálních kmenů vůči působení antibiotik patří mezi klíčové problémy dnešní medicíny. Jeví se na obzoru nové řešení?

Změna původně citlivé bakterie na rezistentní je způsobena zejména nesprávným užíváním antibiotik, například zkrácením doby léčby. Vede k selhání antibiotické léčby a zvýšení úmrtnosti pacientů.

Zpočátku svého objevení antibiotika účinkovala zcela spolehlivě, zneškodňovala více než 99,9 % mikroorganismů, vůči kterým byla namířena. Vlivem mutací v bakteriálním genomu a selekčním tlakem používaných antibiotik se stalo nevyhnutelné: několik bakteriálních buněk působení léčiva přežilo, rozmnožilo se a vytvořilo komunitu rezistentních bakterií.

Achillova pata rezistentních bakterií

Proti alarmujícímu trendu vzniku multirezistentních bakterií se rozhodli zakročit vědci z Albert Einstein College of Medicine of Yeshiva University. Věří, že našli řešení tohoto zdánlivě prohraného boje. Tradiční antibiotika zabíjejí patogeny, ale přeživší buňky se vyvinou v odolné bakterie. Vern L. Schramm a Ruth Mernsová vyvíjejí antibiotika nové generace, které bakterie nezabíjejí, pouze snižují jejich infekčnost, čímž docílí minimalizace vzniku rezistence.

Tajemné „quorum sensing"

Quorum sensing je proces, jehož prostřednictvím mezi sebou bakterie komunikují. A to tak, že produkují a rozpoznávají signální molekuly známé jako autoinduktory. Tyto autoinduktory koordinují bakteriální genovou expresi a regulují buněčné procesy. Ovlivňují také virulenci, což je schopnost mikroorganismů vyvolávat infekci. Výzkumy ukazují, že bakteriální druhy s nefunkčním quorum sensing vykazují méně vážné infekce.

Klíčový enzym

Vědci využili bakteriální enzym MTAN (5' - Methylthioadenosine Nucleosidase), který je součástí autoinduktorů a je pro quorum sensing rozhodující. Podařilo se jim vytvořit substrát, který MTAN váže mnohem pevněji než přirozená vazebná látka. Všechny testované látky byly vysoce účinné v narušování quorum sensing u obou testovaných patogenních bakterií. Dle slov doktora Schramma tak docílili znepřístupnění MTAN a dokázali zamezit i procesu komunikace.

Onemocnění způsobená multirezistentními bakteriemi vyžadují nové přístupy k potlačení mikrobní virulence. Na základě výsledků studie se MTAN jeví jako slibný prostředek k regulaci virulence u gramnegativních i grampozitivních bakterií.

Po rezistenci ticho po pěšině

Aby výzkumný tým potvrdil svou teorii, a to nulovou rezistenci u testovaných mikrobů, testovali inhibitory autoinduktorů na 26 po sobě jdoucích generacích obou bakteriálních druhů. Poslední zkoušená generace byla stejně citlivá na nová antibiotika, jako při prvním pokusu. „Nová antibiotika s kolegy pracovně nazýváme jako věčná, " doplnil doktor Schramm. Zároveň poznamenal, že existuje ještě celá řada dalších bakteriálních patogenů, jako jsou Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis, Klebsiella pneumoniae nebo Staphylococcus aureus, které také vytvářejí enzym MTAN. Další výzkum ukáže, zda i na ně budou „věčná antibiotika" působit.

Jak a proti komu „věčná antibiotika" působí?

Podrobnosti výzkumu byly zveřejněny v on-line vydání časopisu Nature Chemical Biology 8. března 2009 v publikaci „Transition State Analogs of 5' - Methylthioadenosine Nucleosidase Disrupt Quorum Sensing". Doktor Schramm se v článku zaměřil na narušení komunikace prostřednictvím quorum sensing u Vibria cholerae a u E. coli O157:H7.
Jde o dva notoricky známé mikroby. Vibrio cholerae způsobuje choleru a E. coli O157:H7 je nechvalně známý patogen přenášený hlavně potravinami a vyvolávající záněty trávicího traktu.

Tím to nekončí

Zatímco v publikované studii vědci uveřejnili zatím pouze tři látky zamezující procesu virulence bakterií, doktor Schramm tvrdí, že jeho tým má v rukávu dalších více než 20 MTAN inhibitorů. Všechny bezpečné pro lidské zdraví. „ MTAN je bakteriální enzym, jeho blokování nebude mít žádný vliv na lidský metabolismus," doplnil Schramm.
Látky uvedené v publikaci licencovala společnost Pico Pharmaceuticals, která plánuje klinické zkoušky nových látek. Dr. Schramm je spoluzakladatelem a vedoucím vědecké dozorčí rady společnosti.

Autor: Vlasta Stancová

Zdroj: www.inovace.cz