Antibiotik iz zemljišta ubija superbakterije

Antibiotici bi uskoro mogli da dobiju "pojačanje"! Od 25 novootkrivenih i testiranih preparata u laboratorijama Univerziteta Nortistern u Bostonu i Univerziteta u Bonu najveći potencijala za sada ima "teiksobaktin". Ovaj novi antibiotik je dugo očekivano rešenje za one sojeve bakterija koje su postale otporne na postojeće antibakterijske lekove. U eksperimentima koji su rađeni na miševima dokazano je da je efikasan protiv širokog spektra opasnih i veoma otpornih bakterija.

Svake godine 25.000 ljudi u Evropi umre zbog ozbiljne bakterijske infekcije otporne na antibiotike. To je jedan od razloga što je Svetska zdravstvena organizacija porast bakterija otpornih na antibiotike svrstala u jedan od najznačajnijih globalnih rizika s kojim se suočava moderna medicina, uz upozorenje da bismo bez novih i efikasnih antibiotika mogli da se vratitimo u uslove pre ere antibiotika, kada je obična infekcija pluća mogla da dovede do smrtnog ishoda, ili kada su doktori gubili bitku protiv meningitisa.

Dodatni problem sa rezistencijom na lekove je što je pronalazak novih antibiotika veoma težak i dugotrajan posao. Postojeće metode za izolaciju supstanci iz bakterijske kulture izoluju samo antibiotike koji su već u upotrebi.

Međutim, istraživačima koje je predvodio profesor Kim Luis iz Nortistern univerziteta u Bostonu, pošlo je za rukom da pronađu nove antibiotike zahvaljujući otkriću drugačije metode uzgoja bakterija iz zemljišta, koje do sada u laboratorijama gotovo uopšte nisu mogle da opstanu. Naučnici su uspeli u bašti jednog od učesnika istraživanja u državi Mejn da uzgoje bakteriju koju su nazvali Elefhtheria terrae. Ona je postala aktivna supstanca za proizvodnju novog antibiotika "teiksobaktina".

Ovo je veliki uspeh jer samo u jednoj kašičici zemlje žive milioni bakterija i gljivica, a samo oko jedan procenat mikroba može da se uzgoji u laboratorijskim uslovima. Tim profesora Luisa pronašao je rešenje za ovu prepreku korišćenjem i-čip tehnologije. Princip je sledeći: uzorak tla se razredi, i izlije na i-čip, koji se sastoji od stotinu malih rupa. Zbog razređivanja, pretpostavlja se da je samo jedan mikrob uhvati u svaku rupu. I-čip se zatim prekriva membranama na obe strane i stavlja nazad u uzorak tla. Membrane sadrže pore koje su dovoljno velike za prolaz hranljivih supstanci, a dovoljno male da zadrže kretanje bakterija. To znači da bakterije u svakoj od rupa u i-čipu mogu da konzumiraju hranljive supstance kao da se prirodno nalaze u okolišu. Među sobom mogu da se razmnožavaju, ali nisu kontaminirane sa drugim bakterijama u tlu.

Kada su naučnici vratili i-čip zajedno sa bakterijama u zemljište, počeli su da testiraju supstance koje su bakterije stvorile.

- Za sada smo na ovaj način pronašli 25 novih antibiotika, ali najviše očekivanja imamo od "teiksobaktina" - rekao je profesor Kim Luis. - Naše istraživanje je pokazalo da bakterije iz zemljišta sadrže supstance za koje do sada nismo ni znali da postoje. One predstavljaju obećavajući izvor novih antibakterijskih supstanci koje će, nadamo se, pomoći u otkrivanju novih antibiotika.

"Teiksobaktin" se vezuje za molekule lipida koji učestvuju u izgradnji ćelijskog zida, i na taj način onemogućava ovaj proces. Kao rezultat delovanja antibiotika dolazi do slabljenja i pucanja ćelijskog zida, navodi se u studiji. Većina drugih antibiotika cilja na proteine u bakterijama, a potom ta bakterija postane otporna kada geni proteina mutiraju. Ciljanjem na velike molekule, bakteriji se otežava posao mutacije i rezistencije.

Upravo zbog činjenice da se "teiksobaktin" ne vezuje za proteine, nego za dva lipida koji su neophodni za stvaranje ćelijskog zida, stručnjaci veruju da bakterije neće uspeti da stvore otpornost na ovaj novi antibiotik, ili će za to trebati duži vremenski period, oko 30 godina.

- "Teiksobaktin" je lek koji mnogo obećava - navodi se u saopštenju istraživača. - Vrlo je efikasan protiv rezistentnih patogena, a u eksperimentu na miševima, pokazano je da je nov antibiotik veoma delotvoran u borbi sa bakterijama Mycobacterium tuberculosis, koja izaziva tuberkulozu, Staphylococcus aureus, koja inficira kožu ali i ostala tkiva ljudi.

Profesor Kim Luis je nagovestio da bi prva klinička ispitivanja na ljudima mogla da počnu za dve godine, i ako budu uspešna, lek bi mogao da se u širokoj upotrebi nađe za 10 godina.

Veliki doprinos istraživanju dali su naučnici Univerziteta u Bonu koji su utvrdili da "teiksobaktin" deluje na jedinstven način, tako što se vezuje za masne lipide koji čine gradivne blokove koje bakterijama služe za proizvodnju ćelijskih zidova.

- Ovo mesto spajanja predstavlja Ahilovu petu za napad antibiotika, što objašnjava zašto otpor na "teiksobaktin" nije otkriven - rekla je dr Tanja Šnajder, predavač Univerziteta u Bonu, i učesnik istraživanja.

Ipak, treba imati na umu da je novi antibiotik efikasan samo protiv određenih vrsta grampozitivnih bakterija kao što su MRSA (meticilin rezistentni stafilokokus aureus) koja izaziva vanbolničke i bolničke infekcije kod ljudi oslabljenog imuniteta, mikobakterijum tuberkulozis, klostridijum dificije, streptokoke koje izazivaju infekcije krvi i upale pluća. Gramnegativne bakterije su otpornije na antibiotike, jer imaju nepropustan ćelijski zid.

KAKO JE "TEIKSOBAKTIN" OTKRIVEN

Uređaj "i-čip" koji su koristili istraživači za uzgoj bakterija iz zemljišta omogućava hranljivim materijama da uđu i da stimulišu njihov rast - Bakterije proizvode antibakterijska jedinjenja da bi uništile druge bakterije, ali samo 99 odsto njih može da se uzgaja u laboratorijama. Samo otkriće "teiksobaktina" je manje važno od pronalaženja metoda koji je korišćen; istraživači su koristili uređaj koji im omogućava da razblaže bakterije u uzorcima, prekriju ih polupropustljivim membranama, vrate u zemljište, gde bakterije mogu dalje da rastu; ova metoda otvara mogućnost za otkrivanje mnogih drugih potencijalnih antibiotika.

RAZVOJ ANTIBIOTIKA

- 1896. godine francuski student medicine Ernest Dišen je otkrio penicilin izučavajući gljivu Penicillium chrysogenum i otkrio je njena moguća pozitivna dejstva.

- 1928. godine, 9. juna, škotski mikrobiolog Aleksander Fleming otkrio je direktno dejstvo penicilina kao antibiotika na uzorku stafilokoke, bakterije koju je držao u Petrijevom tanjiriću. Nobelovu nagradu za medicinu dobio je tek 1954. godine zajedno sa Hauardom Florijem i Ernstom Čejnom, koji su nakon opsežnih istraživanja 1939. godine počeli masovno da proizvode penicilin.

- 1943. godine, 19. oktobra, student Alber Šac je u laboratoriji ukrajinsko-američkog mikrobiologa Selmana Abrahama Vaksmana u Univerzitetu Ratdžers, prvi put sintetisao streptomicin, koji se koristio u terapiji tuberkuloze.

- 1955. godine Lojd Konover patentirao je tetraciklin, koji je tri godine kasnije postao najčešće prepisivan antibiotik širokog spektra delovanja u Americi.

- 1957. godine počeo je da se koristi "nistatin" u tretmanu gljivičnih infekcija, a izolovale su ga iz bakterije Streptomyces noursei sedam godina ranije Elizabet Li Hazen i Rejčel Fuler Braun.

- 1981. Kompanija "SmitKlajn Bičam" patentirala je amoksicilin, polusintetski antibiotik.

foto: flickr.com/e-Magine.Art