Wyobraź sobie przyszłość, w której powszechne infekcje i małe rany, takie jak proste skaleczenie, mogą cię zabić. W rzeczywistości jest to coś, co wcale nie jest apokaliptyczną fantazją napisaną przez hollywoodzkich scenarzystów, ponieważ jest to bardzo realna możliwość w XXI wieku, zgodnie z raportem Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z 2014 roku. Ten raport dowodzi, że odporność na antybiotyki, fakt, że bakterie i inne drobnoustroje są coraz mniej wrażliwe na leki przeciwdrobnoustrojowe, zaczyna być poważnym globalnym zagrożeniem.
WHO opublikowała niedawno kontynuację raportu, w której przedstawiła 13 „priorytetowych bakterii”, w tym MRSA. Zgodnie z raportem musimy nadać priorytet tym bakteriom w badaniach, ponieważ powodują one najwięcej chorób i zgonów.
Co się z tym dzieje?
W rzeczywistości przemysł farmaceutyczny odkrywa nową odpowiednią klasę antybiotyków od 1987 roku i ma niewielką motywację do wydania setek milionów dolarów na rozwój nowych leków. Wynika to z faktu, że żaden nowy opracowany lek nie będzie stosowany, dopóki jakikolwiek inny lek nie wyleczy określonej infekcji. Ponadto większość infekcji nie ma charakteru przewlekłego, a ich leczenie trwa tylko dziesięć dni lub krócej, co znacznie zmniejsza sprzedaż leków i zwrot inwestycji.
Wreszcie, gdy nowy lek zostanie zastosowany, doświadczenie mówi nam, że bakterie nieuchronnie staną się szybko oporne na lek, przez co antybiotyk stanie się bezużyteczny. Wszystko to drastycznie ogranicza opcje rynkowe i rentowność nowych antybiotyków.
Ale jest nadzieja. W ciągu ostatniej dekady badania naukowe, porozumienia z przemysłem i innymi stowarzyszeniami zaczęły wprowadzać innowacje dzięki nowym pomysłom. Aby opracować nowe antybiotyki, należy je skierować na te bakterie, które mają trudności z mutacją, jak ma to miejsce w przypadku błony. Jest to podejście o dużym potencjale, ale nie miało jeszcze żadnych udanych spraw.
To powiedziawszy, istnieją inne metody, aby odnieść sukces. Bakterie dostosowują się do antybiotyków na różne sposoby, dopóki nie staną się oporne przez pompy wypływowe w błonach, które odpychają antybiotyki, dzięki czemu lek nie może osiągnąć celu. Bakterie wytwarzają enzymy, które bezpośrednio dezaktywują lub niszczą antybiotyki i zwykle dostosowują się do mutacji lub zmieniają cel antybiotyku, aby nie mógł wywierać efektu i zabijać bakterie. Dlatego nowe strategie terapeutyczne nie powinny opierać się na poszukiwaniu nowych celów, ale muszą uczynić bakterie bardziej wrażliwymi na antybiotyki, które już mamy. Bezpośrednim atakiem na bomby i enzymy bakteryjne jest jeden ze sposobów na zdobycie go.
Ważna rola mleka matki
Ale są też inne metody i To właśnie tutaj mleko matki i jeden z jego składników służy jako odpowiedni przykład. Kilka lat temu zidentyfikowaliśmy specjalny związek w mleku matki na podstawie białek i tłuszczów, które nazywamy HAMLET: śmiertelna ludzka alfa-laktoalbumina dla komórek nowotworowych. Odkryliśmy to związek HAMLET Może zabijać komórki rakowe bez wpływu na pobliskie zdrowe komórki. HAMLET zdołał częściowo zniszczyć komórki rakowe, wchodząc do nich i niszcząc funkcję mitochondriów, „centrum energetycznego” wszystkich komórek, co oznacza śmierć komórki. HAMLET nie mógł uzyskać dostępu do zdrowych komórek, co oznacza, że były „niewrażliwe” na ten związek.
Co ciekawe, dawno temu w ewolucji uważano, że mitochondria były rodzajem bakterii, które powstały jako symbiotyczny związek z innym rodzajem bakterii. Z tego powodu postanowiliśmy przetestować potencjalny wpływ HAMLETU na bakterie, a nawet HAMLET zabił niektóre rodzaje bakterii, ale efekt nie był uniwersalny. Wiele najważniejszych rodzajów bakterii nie zostało uszkodzonych i przetrwało.
Aby zabić bakterie, HAMLET przylega do błony bakteryjnej. Pierwszą rzeczą, którą dostajesz, jest przestanie pompować wodór przez membranę, aby stężenie wodoru (pH) po obu stronach membrany było takie samo. Zmiana pH pozwala wapniu dostać się do wnętrza komórki, co jest niezbędne do śmierci bakterii.
Jednak od tego czasu zdaliśmy sobie sprawę, że dotyczy to również bakterii, które przeżywają. W rzeczywistości odkryliśmy, że HAMLET może wpływać na błony, umożliwiając wprowadzanie jonów wodoru i wapnia nawet u opornych bakterii. To spowodowało, że bakterie odporne na antybiotyki stały się wrażliwe, co odwróciło ich odporność.
W rzeczywistości HAMLET był tak skuteczny, że przywrócił bakteriom MRSA wrażliwość na antybiotyk metycylinę. Byliśmy nie tylko w stanie wykazać, że metycylina może zakończyć MRSA w probówce, ale także, że może wyeliminować infekcję u myszy, co jest dużym postępem. Pokazuje to ogromny potencjał tego rodzaju strategii przedłużania użyteczności arsenału antybiotykowego, który już mamy i który składa się z bezpiecznych i ocenianych leków.
Jedną z największych zalet tego podejścia jest to, że bakterie zwykle nie stają się odporne na substancje podobne do HAMLET, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się z nowymi antybiotykami. Jest tak, ponieważ tak naprawdę nie zabijają samych bakterii, ale zmniejszają ewolucyjny nacisk na bakterie, aby mutowały i przetrwały. Obecnie opracowujemy te odkrycia w nadziei, że zapewnią one nową strategię w leczeniu przeciwdziałania oporności na antybiotyki.
Nadal mamy przed sobą drogę: Przed rozpoczęciem badań klinicznych konieczne jest wykonanie zwykłych testów (określenie skuteczności i bezpieczeństwa związku). To, co teraz robimy, to badania przygotowawcze i mamy wiele powodów do optymizmu co do przyszłości.
Autor: Anders P. Håkansson, profesor medycyny zakaźnej na uniwersytecie w Lund
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation. Możesz przeczytać oryginalny artykuł tutaj.
Zdjęcia | iStockphoto i Pixabay na temat niemowląt i nie tylko | Białko obecne w mleku matki może zabić bakterie oporne na leki
