Vedci našli spôsob, ako oživiť staré antibiotiká. Baktérie odzbrojili špeciálnou molekulou

Antibiotická rezistencia patrí medzi najväčšie zdravotné hrozby súčasnosti. To, čo ešte pred niekoľkými desaťročiami považovali lekári za vyriešený problém, sa dnes opäť vracia ako vážna výzva. Baktérie sa postupne naučili prežiť útoky liekov, ktoré boli kedysi mimoriadne účinné, a moderná medicína sa dostáva do situácie, keď aj bežné infekcie môžu byť nebezpečné.

Problém sa pritom netýka iba vzácnych ochorení. Odolné baktérie komplikujú liečbu po operáciách, pri zápaloch močových ciest, infekciách kože alebo pri liečbe pacientov s oslabenou imunitou. Ak antibiotiká prestanú fungovať, niektoré zákroky, ktoré dnes považujeme za rutinné, by sa mohli v budúcnosti stať výrazne rizikovejšími.

Vedci preto hľadajú nové stratégie. Jedna z najzaujímavejších pritom nestavia na vývoji úplne nových antibiotík, ale na myšlienke, že starým liekom môžeme vrátiť ich pôvodnú silu.

Tím výskumníkov pod vedením profesora Johna Mosesa z Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) prišiel s prístupom, ktorý by mohol zmeniť spôsob, akým bojujeme s rezistentnými baktériami. Namiesto toho, aby sa pokúšali baktérie priamo zničiť novou látkou, rozhodli sa ich najskôr „odzbrojiť“.

Kľúčom sú takzvané adjuvans – pomocné molekuly, ktoré samy o sebe nemusia mať výrazný antibakteriálny účinok, ale dokážu narušiť obranné mechanizmy baktérií. Vďaka tomu sa existujúce antibiotiká môžu opäť stať účinnými.

Baktérie nemusia byť silnejšie

Dnešný problém antibiotickej rezistencie nevznikol preto, že by baktérie „získali pancier“. Ide o komplexný proces, pri ktorom si mikroorganizmy vyvinuli množstvo spôsobov, ako útokom antibiotík odolať.

Niektoré baktérie dokážu liečivo aktívne vypumpovať zo svojich buniek. Iné zmenia štruktúru cieľa, na ktorý antibiotikum útočí, alebo vytvoria ochrannú vrstvu nazývanú biofilm. V tomto prostredí môžu prežívať aj bunky, ktoré by za normálnych okolností antibiotikum zničilo.

Práve tieto obranné mechanizmy sa stali cieľom nového výskumu. Vedci sa zamerali na vancomycín, jedno z najdôležitejších antibiotík používaných pri závažných infekciách. Tento liek je často považovaný za jednu z posledných možností pri boji s niektorými nebezpečnými baktériami. Ani on však nie je neporaziteľný.

Čoraz častejšie sa objavujú kmene baktérií, ktoré si dokážu vytvoriť odolnosť aj voči vancomycínu. Medzi obávaných nepriateľov patria napríklad niektoré kmene MRSA alebo baktérie Clostridium difficile, ktoré môžu spôsobovať vážne infekcie najmä u hospitalizovaných pacientov.

Molekula, ktorá baktériám zobrala obranu

Vedci počas experimentov identifikovali enzým nazývaný SagA, ktorý zohráva dôležitú úlohu v schopnosti baktérií prežiť útok antibiotík.

Následne vytvorili špecifickú molekulu s označením pghi-4, ktorá dokáže tento mechanizmus blokovať. Výsledok bol pozoruhodný. Samotný vancomycín mal pri rezistentných baktériách obmedzený účinok. Keď ho však vedci skombinovali s molekulou pghi-4, situácia sa dramaticky zmenila. Baktérie stratili časť svojej obrany a antibiotikum ich opäť dokázalo účinne zlikvidovať.

Nešlo teda o vytvorenie nového antibiotika, ale o obnovenie schopností existujúceho lieku.Tento prístup môže byť mimoriadne dôležitý, pretože vývoj úplne nových antibiotík je veľmi náročný, drahý a časovo zdĺhavý proces. Navyše baktérie si aj proti novým liekom môžu postupne vytvoriť odolnosť.

Ak však vedci dokážu cielene narúšať ich obranné systémy, mohli by získavať viac času.

Nádej pre ďalšie nebezpečné baktérie

Zaujímavé je, že objav nevznikol ako priame hľadanie „látky proti superbaktériám“. Ako vysvetľuje profesor Moses, vyplynul z vývoja nových metód chemickej syntézy.

Tieto metódy umožnili vedcom vytvoriť rozsiahlu knižnicu viac než 150 rôznych molekúl, ktoré môžu ďalej testovať pri rôznych biologických problémoch.

Práve táto zásoba nových zlúčenín môže byť v budúcnosti veľmi cenná. Ak sa podobný princíp podarí uplatniť aj pri iných patogénoch, vedci by mohli vytvoriť celú novú generáciu „pomocníkov“, ktoré budú spolupracovať s existujúcimi antibiotikami.

Výskumníci už uvažujú aj o využití podobného prístupu pri ďalších odolných infekciách, napríklad pri niektorých formách tuberkulózy, kde je antibiotická rezistencia jedným z najväčších problémov.

Koniec éry hľadania jedného zázračného antibiotika?

Nový výskum ukazuje, že budúcnosť boja proti baktériám nemusí spočívať iba v hľadaní stále silnejších liekov. Možno budeme musieť zmeniť celú stratégiu.

Namiesto neustáleho vytvárania nových antibiotík, na ktoré si baktérie opäť zvyknú, sa vedci čoraz viac prikláňajú k presnejším zásahom. Cieľom nie je iba baktériu zničiť, ale narušiť konkrétne mechanizmy, ktoré jej umožňujú prežiť.

Je to podobné ako v modernej vojenskej stratégii – nie vždy je najlepším riešením použiť väčšiu zbraň. Niekedy stačí protivníkovi vypnúť obranu.

Ak sa tento prístup potvrdí aj v ďalších štúdiách a klinických testoch, staré antibiotiká by mohli dostať druhú šancu. A v čase, keď svet čelí rastúcej hrozbe superbaktérií, môže byť práve návrat k existujúcim liekom jednou z najdôležitejších zbraní budúcnosti.

Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda