Wiele bakterii wykazuje dziś coraz większą oporność na stosowane antybiotyki, co oznacza, że są one coraz mniej skuteczne. To z kolei potwierdza, że nowe antybiotyki będzie należało stosować bardzo ostrożnie i zdroworozsądkowo.
Czym jest lekooporność?
Termin ten jest używany w kontekście oporności, którą w drodze ewolucji nabyły patogeny i nowotwory. Rozwój oporności na antybiotyki wynika w szczególności z tego, że leki celują tylko w określone cząsteczki bakterii (prawie zawsze białka). Ponieważ lek jest specyficzny, każda mutacja w tych cząsteczkach będzie zakłócać jego destrukcyjne działanie, powodując oporność [1].
Bakteria Acinetobacter baumannii jest wręcz synonimem lekoooporności. Posiada zdolność do przetrwania na podłożach suchych, co oznacza, że może przetrwać tygodniami na szpitalnych otworach wentylacyjnych, klawiaturach komputerów i ludzkiej skórze. Elastyczność metaboliczna i genetyczna pozwoliła jej uodpornić się na kilka antybiotyków, które są w stanie przedostać się przez dwie ochronne błony komórkowe. Bakterie oporne na antybiotyki zabijają każdego roku ponad milion ludzi. Globalne zagrożenie stwarzane przez A. baumannii sprawiło, że bakteria ta jest bardzo wysoko na liście priorytetowych patogenów sporządzonej przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) [2].
Nowe leki
Dwa badania opublikowane 3 stycznia w czasopiśmie Nature [3,4] donoszą o nowej klasie kandydatów na leki do zwalczania infekcji A. baumannii. Jeden z tych związków przeszedł już badania kliniczne, ale do zatwierdzenia do użytku klinicznego jeszcze daleka droga. Rzadko kiedy do klinik trafiają antybiotyki o nowym działaniu – tylko w przypadku jednego na 30 kandydatów udaje się przeprowadzić testy na ludziach. Nawet jeśli nowy lek przejdzie badania kliniczne i zostanie dopuszczony do stosowania, często pozostaje w rezerwie na wypadek najgorszych scenariuszy w obawie, że powszechne stosowanie przyspieszy dzień, w którym drobnoustroje rozwiną na niego oporność.
Nowe związki blokują zdolność bakterii do przenoszenia kluczowych elementów budulcowych tam, gdzie są potrzebne. Istnieją inne związki, które celują w ten szlak, ale A. baumannii jest na nie oporny. Jedna z cząsteczek, zwana zosurabalpiną, zabiła w hodowli wiele opornych szczepów A. baumanni. Pierwsze wyniki badań klinicznych powinny pojawić się w tym roku [2].
Sztuczna inteligencja pomoże?
Również dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji (AI) mogą powstać zupełnie nowe antybiotyki. Badania skierowane są np. na lekooporną bakterię Staphylococcus aureus MRSA (methicyllin-resistant Staphylococcus aureus). Według Europejskiego Centrum Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC) w Unii Europejskiej co roku dochodzi do prawie 150 000 zakażeń MRSA, a w UE prawie 35 000 osób umiera rocznie z powodu infekcji opornych na środki przeciwdrobnoustrojowe. Zespół odpowiedzialny za projekt wykorzystał model oparty na sieciach neuronowych, aby przewidzieć aktywność i toksyczność nowego związku. W badaniu oceniono około 39 000 związków pod kątem ich aktywności antybiotykowej przeciwko MRSA. Modele zidentyfikowały związki z pięciu różnych klas, sklasyfikowanych na podstawie określonych podstruktur chemicznych w cząsteczkach, które wykazywały przewidywaną aktywność przeciwko MRSA [5].
– Mogliśmy zobaczyć, czego nauczyły się dane modele, aby przewidzieć, czy określone cząsteczki będą dobrymi antybiotykami – mówi James Collins, profesor inżynierii medycznej i nauk ścisłych w Massachusetts Institute of Technology (MIT) i jeden autorów badania.
Następnie badacze pozyskali około 280 tych związków i przeprowadzili testy przeciwko MRSA w warunkach laboratoryjnych. Podejście to doprowadziło ich do zidentyfikowania dwóch obiecujących kandydatów na antybiotyki z tej samej klasy. W eksperymentach z udziałem dwóch modeli mysich – jednego pod kątem zakażenia skóry MRSA i drugiego pod kątem ogólnoustrojowego zakażenia MRSA – każdy z tych związków zmniejszał populację MRSA 10-krotnie [5].
Jest więc nadzieja na wykorzystanie zupełnie nowych związków i zwalczanie bakterii lekoopornych. Jednak przeszkody w opracowywaniu takich związków mają charakter nie tylko naukowy, ale również ekonomiczny. Jeśli lek zostanie zatwierdzony, ktoś będzie musiał za niego zapłacić, a opracowanie nowego antybiotyku często kosztuje ponad 1 miliard dolarów. Pamiętajmy zatem, aby nie nadużywać antybiotyków i korzystać z nich tylko gdy są one naprawdę konieczne.
Literatura:
- Fisher, Jed F.; Mobashery, Shahriar (2010). „Enzymology of Bacterial Resistance”. Comprehensive Natural Products II. Volume 8: Enzymes and Enzyme Mechanisms. Elsevier. pp. 443–201. doi:10.1016/B978-008045382-8.00161-1
- https://www.nature.com/articles/d41586-023-04086-z
- C. Zampaloni i wsp. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-023-06873-0 (2023)
- K. P. Pahil i wsp. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-023-06799-7; 2023
- https://www.euronews.com/next/2023/12/31/scientists-discover-the-first-new-antibiotics-in-over-60-years-using-ai
©MGR.FARM
