V nasledujúcom texte boli použité materiály TASR.

Výskumníci z Torontskej univerzity (UofT) prišli s prevratnou novinkou v oblasti antibiotík. Nové antibiotikum, ktoré vyvinuli, má schopnosť prinútiť baktérie, aby sa samé zničili. Tento prelomový spôsob boja proti baktériám je postavený na narušení enzýmu ClpP. Ten baktérie využívajú na recykláciu starých alebo poškodených proteínov. Vedci dúfajú, že nový prístup môže otvoriť dvere efektívnej liečbe bakteriálnych infekcií, najmä tých, ktoré sú čoraz rezistentnejšie voči bežným antibiotikám.

Bakteriálna rezistencia na antibiotiká je aktuálne jedným z najvážnejších problémov v medicíne. Zvyšujúci sa počet baktérií, ktoré dokážu odolať bežným liečivám, si vyžaduje neustále nové prístupy k ich potláčaniu. Vývoj nových antibiotík je zložitý a zdĺhavý proces. Preto si každý nový objav vedci veľmi cenia. Dr. Walid A. Houry z UofT uviedol, že ich tímu sa podarilo vyvinúť zlúčeninu, ktorá mení doterajší princíp účinku antibiotík. Zatiaľ čo väčšina antibiotík baktérie skôr brzdí, nový prístup narúša procesy v bunkách a núti baktériu zničiť samu seba.

Cielený útok na bakteriálny enzým ClpP

Tím výskumníkov v Toronte sa rozhodol sústrediť na enzým známy ako ClpP. V bakteriálnych bunkách plní dôležitú čistiacu úlohu. Tento enzým má na starosti rozklad starých či poškodených proteínov, čím udržiava bunku v dobrom stave. Nová zlúčenina však dokáže ClpP aktivovať natoľko, že enzým začne rozkladať aj proteíny, ktoré sú pre bunku dôležité. Výsledkom je proces, pri ktorom sa baktéria rozpadne zvnútra, čo znamená efektívnu likvidáciu patogénu.

Podobný enzým identifikovali aj v rakovinových bunkách. Houryho tím pritom čelil výzve odlíšiť baktérie od ľudských buniek, keďže enzým ClpP je prítomný aj u človeka. Pomocou detailnej vizualizácie rozdielov medzi ľudským a bakteriálnym enzýmom vedci dokázali prispôsobiť účinok zlúčeniny tak, aby zasiahla iba baktérie.

Unsplash / Hal Gatewood

Význam urýchľovača CMCF

Pri výskume sa tím Houryho spoliehal na zariadenie známe ako CMCF (Canadian Macromolecular Crystallography Facility), ktoré sa nachádza v kanadskom výskumnom centre Canadian Light Source (CLS) na univerzite v Saskatchewane. Tento urýchľovač umožňuje sledovať interakciu novej zlúčeniny s bakteriálnym ClpP. Pomáha tak vedcom lepšie pochopiť spôsob, akým zlúčenina vyvoláva autodeštrukciu bakteriálnych buniek. Vďaka CMCF dokázal tím objasniť, prečo zlúčenina nezničí ClpP v ľudských bunkách.

Antibiotikum založené na mechanizme autodeštrukcie by mohlo byť prínosom pri liečbe infekcií. Tie sú čoraz odolnejšie voči tradičným antibiotikám. Takýmito infekciami sú napríklad zápal mozgových blán (meningitída) a kvapavka (gonorea), pri ktorých je liečba často komplikovaná práve bakteriálnou rezistenciou. Ak sa vedcom podarí zlúčeninu pretransformovať do formy, ktorá je bezpečná pre klinické použitie, môže sa tento prístup stať významnou súčasťou liečby náročných bakteriálnych infekcií.