Antybiotyki przyszłości

Odporność bakterii na już istniejące antybiotyki ciągle rośnie. Zmusza to naukowców do poszukiwania nowych sposobów walki z chorobami. Niektórzy próbują wzmocnić antybiotyki, łącząc je np. ze srebrem. Inni wykorzystują sekwencjonowanie genomu bakterii, a jeszcze inni dążą do tego, aby nie tyle niszczyć bakterie, ile je unieszkodliwiać.

Odporność bakterii na antybiotyki to rosnące zagrożenie dla zdrowia publicznego. Leczenie chorób wywoływanych przez tak popularne bakterie, jak Escherichia coli (E. coli, pałeczka okrężnicy) czy Neisseria gonorrhoeae (dwoinka rzeżączki) robi się coraz trudniejsze. Według amerykańskiego Centrum ds. Zwalczania i Zapobiegania Chorobom (CDC), każdego roku ok. 2 mln Amerykanów zostaje zarażonych odpornymi zarazkami. Dla 23 tys. kończy się to śmiercią.

Do najbardziej niebezpiecznych należą bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, które stanowią naturalną florę jelit. Należy do nich, między innymi, E. coli. W USA co roku dochodzi do ok. 9 tys. zarażeń tymi bakteriami. Średnio 610 przypadków jest śmiertelnych. Tymczasem, jeszcze w 1998 r. odnotowano tylko jedno zarażenie.

Enterobacteriaceae szczególnie trudno zabić, ponieważ ich ściana komórkowa uniemożliwia penetrację wielu antybiotykom. Prof. James J. Collins, pracujący na Uniwersytecie Bostońskim i na Harwardzie, odkrył niedawno, że dodanie śladowych ilości srebra do wankomycyny (popularnego antybiotyku) sprawia, że niszczy ona E. coli, mimo iż, jako taka, nie jest w ich przypadku skuteczna. Wygląda na to, że srebro osłabia ściany komórkowe bakterii. Firmy farmaceutyczne eksperymentują też z innymi substancjami.

Badacze z Merck & Co. wzięli sobie za na cel beta-laktamazy, enzymy, które uodparniają niektóre bakterie na antybiotyki. Dodając do imipenemu (rodzaj antybiotyku) substancję hamującą działanie enzymów, zwaną MK-7655, udało się zabić ok. 97% odpornych bakterii, powodujących infekcje układu moczowego i zapalenie płuc.

Z kolei Syntethic Biologics Inc. chce wykorzystać właściwości beta-laktamaz i dodawać ich zmodyfikowane wersje do antybiotyków, co pozwoliłoby na ograniczenie szkodliwych skutków ubocznych przy stosowaniu dużych dawek leku, a także poprawiłoby oddziaływanie na bakterie Clostridium difficile, które są odpowiedzialne za ok. 14 tys. zgonów rocznie.

Antybiotyki z czasem tracą swoją skuteczność, ponieważ populacje bakterii wytwarzają naturalną odporność. Dlatego ciągle trzeba opracowywać nowe leki. Lecz tempo tworzenia nowych antybiotyków znacząco spadło po 1990 r. Problem zaostrza fakt, że antybiotyki są nadużywane w leczeniu ludzi i zwierząt, przez co zarazki uodparniają się jeszcze szybciej.

Bakterie mają różne sposoby na obronę przed innymi bakteriami. Większość antybiotyków wytwarza się zatem na bazie toksyn, których używają. Odkrywanie i opracowywanie nowych antybiotyków to długi i powolny proces. Jednak naukowcy mogą dziś działać sprawniej. Sekwencjonowanie genomów bakterii i poddawanie ich analizie komputerowej pozwala na odnajdywanie układów genów, które podsuwają nowe przepisy na antybiotyki.

Zespół dr Seana Brady'ego z Uniwersytetu Rockefellera w Nowym Jorku odkrył niedawno kod genetyczny toksyn, które zdają się być skuteczne przeciwko patogenom odpornym na wankomycynę.

Istnieją też bardziej nietypowe strategie walki, które nie polegają na zabijaniu. Ponieważ bakterie powodują choroby tylko wówczas, gdy ich populacja przekroczy pewien próg, tzw. kworum, naukowcy próbują znaleźć sposób na zakłócanie chemicznej komunikacji między nimi. Można też spróbować zneutralizować toksyny.

Dr Brady i jego zespół dowiedli, że rozbicie określonej grupy genów zmniejsza zjadliwość bakterii odpowiedzialnych za infekcje płuc, kości i stawów.

Jednak głównym problem z nowymi antybiotykami nie polega na tym, że mogą nie działać, tylko na tym, jakie są skutki uboczne ich stosowania.

 

Na podst. Antibiotics of the Future, Shirley S. Wang, The Wall Street Journal

Sieci społecznościowe

Tagi