Az antibiotikumok megbízható fegyverek számos baktériumbetegség ellen, de a gyógyszerekkel szembeni növekvő rezisztencia komoly probléma. „A kórokozók gyorsabban képesek rezisztenciát szerezni, mint amennyit új antibiotikumok bevezetésével tudunk előidézni, és ez emberi egészségügyi válságot okoz” - mondta Kim Lewis, a Northeastern University biokémikusa.
Lewis egy olyan csapat része, amely a közelmúltban egy ígéretes antibiotikumot mutatott be, amely a talaj mikroorganizmusai hatalmának kiaknázásának új módjáról született. Állatkísérletekben a teixobaktin hatásosnak bizonyult a betegséget okozó baktériumok széles választékának elpusztításában - még azokban is, amelyek más gyógyszerekkel szemben immunitást fejlesztettek ki. A tudósok arra irányuló erőfeszítései, hogy a gyógyszerrel szemben ellenálló mutáns baktériumokat hozzanak létre, kudarcot vallottak, vagyis a teixobaktin évtizedek óta hatékonyan működhet, mielőtt a kórokozók természetesen ellenállnak vele szemben.
A 20. század „antibiotikum korszaka” széles körben sikeres, célzott erőfeszítést vezetett be a betegséget okozó baktériumok ellen. Az olyan drogok, mint a penicillin és a streptomycin háztartási nevekré váltak, és emberek milliói részesültek bennük.
A széles körű használat - és a visszaélések, például a betegek nem megfelelő szedése esetén - azt jelentette, hogy a baktériumok túlórát kezdtek dolgozni az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia kialakulása érdekében. Most néhány kórokozó, beleértve a tuberkulózis egyes törzseit, rezisztens az összes rendelkezésre álló antibiotikummal szemben. Mivel a rezisztencia gyorsan fejlődik, a gyógyszerfejlesztés magas költségeit nem tekintik hosszú távú értéknek, és kevesebb új antibiotikum érkezik a piacra.
A probléma egy része az volt, hogy a laboratóriumban a legígéretesebb jelöltek növekedtek. A talajbaktériumokból és gombákból származó természetes mikrobiális anyagok képezték a legtöbb antibiotikum-fejlesztés gyökerét az elmúlt században. De ezeknek az organizmusoknak csak körülbelül egy százaléka termeszthető laboratóriumban. A többi - megdöbbentő számban - eddig nem kultúrált és az orvostudomány számára korlátozott felhasználású.
Lewis és csapata más megközelítést választott. „Ahelyett, hogy megpróbálnánk kitalálni az ideális körülményeket a környezetben élő összes millió millió szervezet számára, hogy a laboratóriumban növekedjenek, egyszerűen természetes környezetükben termesztjük őket, ahol már vannak a körülmények, növekedési igény ”- mondja.
Ennek érdekében a csapat kidolgozott egy eszközt, amely két membrán között talajminta szendvicset készít, mindegyik pórusokkal perforálva, amelyek lehetővé teszik a tápanyagok molekuláinak átterjedését, de nem engedik át a sejteket. "Csak arra használjuk, hogy becsapja a baktériumokat, hogy azt gondolják, hogy természetes környezetükben vannak" - mondja Lewis.
A csapat 10 000 nem tenyésztett talajbaktérium törzset izolált, és kivonatokat készített belőlük, amelyek csúnya patogén baktériumok ellen vizsgálhatók. A teixobaktin a legígéretesebb gyógyszer. A felső légúti fertőzéseket okozó baktériumokkal (beleértve a S. aureus vagy a Streptococcus pneumoniae-t ) fertőzött egereket teixobaktinnal kezeltük, és a gyógyszer észrevehető toxikus hatások nélkül kiütötte a fertőzéseket.
Valószínű, hogy a teixobaktin hatásos a betegséget célzó módja miatt: A gyógyszer lebontja a baktériumsejt falait azáltal, hogy megtámadja a lipid molekulákat, amelyeket a sejt organikusan hoz létre. Sok más antibiotikum a baktériumok fehérjét célozza meg, és azokat a géneket, amelyek ezeket a fehérjéket kódolják, mutációba léphetnek, hogy különböző struktúrákat hozzanak létre. Ez azt jelenti, hogy a gyógyszer támadása nem mindig hatékony, így néhány kemény baktérium életben maradhat, hogy elősegítse a rezisztens törzs felépítését.
Az egyik létező antibiotikum, amely szintén megcélozza a lipid sejtfal prekursorokat, a vankomicin, közel 40 éve hatékonyan működött, még mielőtt a baktériumok kialakultak rezisztenciájuk. Az új vegyület lényegesen jobban védve van a rezisztencia ellen, mint a vankomicin, tehát nagyon hosszú távú hatékonysága lehet - jelentette ki a csapat ma a Nature folyóiratban.
Manapság a teixobaktin gyógyíthatja meg a fertőzés egereit, ami jó kezdet, és a gyógyszer talán két évre van attól a klinikai vizsgálattól, amelyek végül jóváhagyhatják az emberi kezelést. És bár ígéretes, hogy a teixobaktin csak a jéghegy csúcsát képviseli, mondja Lewis. Ki tudja, mi lehet a sok millió millió takarmány nélküli baktériumfaj között?
„Ez az új antibiotikus vegyületek óriási forrása” - mondja Lewis. „Elképzelhető mindenféle vegyület, amely ott lehet, és bármilyen dolgot megtehet. Az antibiotikumok mellett a talaj mikroorganizmusaiból származó vegyületeket rákellenes gyógyszerek, immunszuppresszánsok és gyulladáscsökkentők kifejlesztésére is felhasználták. Tehát ezek a baktériumok nagyon jók az antibiotikumok előállításában, de határozottan létezik sok más gyógyszer, amelyeket szintén előállíthatnak. "
