Antibiotiki so zaupanje orožja proti številnim vrstam bakterijskih bolezni, vendar je vedno večja odpornost na zdravila. "Patogeni pridobijo odpor hitreje, kot lahko uvedemo nove antibiotike, kar povzroča krizo na področju človekovega zdravja, " pravi biokemičar Kim Lewis z univerze Northeastern.
Lewis je del ekipe, ki je pred kratkim razkrila obetaven antibiotik, rojen na nov način, kako izkoristiti moči talnih mikroorganizmov. V preskusih na živalih se je teixobactin izkazal za učinkovito pri odstranjevanju najrazličnejših bakterij, ki povzročajo bolezni - tudi tistih, ki so razvile imunost na druga zdravila. Najbolj prizadevana znanstvenika, da bi ustvarila mutirajoče bakterije z odpornostjo na zdravilo, niso uspela, kar pomeni, da bi teikobaktin lahko učinkovito deloval desetletja, preden patogeni naravno razvijejo odpornost proti njemu.
"Antibiotična doba" 20. stoletja je uvedla široko uspešno in usmerjeno prizadevanje proti bakterijam, ki povzročajo bolezni. Zdravila, kot sta penicilin in streptomicin, so postala gospodinjska imena in milijoni ljudi so imeli od njih koristi.
Toda široka uporaba - in napačna uporaba, kot so bolniki, ki drog ne jemljejo pravilno - so pomenile, da so bakterije začele delovati nadure, da bi razvile odpornost na antibiotike. Zdaj so nekateri povzročitelji bolezni, vključno z nekaterimi sevi tuberkuloze, odporni na vse razpoložljive antibiotike. Ker se odpornost lahko hitro razvije, se na visoke stroške razvoja zdravil ne šteje, da imajo dolgoročno vrednost, in na trg prihaja manj novih antibiotikov.
Del težave so bile težave z odraščanjem najbolj obetavnih kandidatov v laboratoriju. Naravne mikrobne snovi iz talnih bakterij in gliv so bile v glavnem razvoju večine antibiotičnih zdravil v preteklem stoletju. Toda le približno en odstotek teh organizmov je mogoče gojiti v laboratoriju. Ostali so do zdaj ostajali nekulturni in jih medicinska znanost omejila.
Lewis in njegova ekipa sta se odločila za drugačen pristop. "Namesto da bi poskušali ugotoviti idealne pogoje za vsakega od milijonov organizmov v okolju in jim omogočiti rast v laboratoriju, jih preprosto gojimo v njihovem naravnem okolju, kjer že imajo pogoje, ki jih imajo potreba po rasti, "pravi.
Da bi to naredili, je skupina zasnovala pripomoček, ki med dvema membranama zasuti vzorec zemlje, od katerih je vsaka perforirana s pore, ki omogočajo, da se molekule, kot so hranila, razpršijo, vendar ne dovolijo prehodu celic. "Uporabljamo ga le za izigravanje bakterij, ki mislijo, da so v naravnem okolju, " pravi Lewis.
Skupina je izolirala 10.000 sevov nekulturnih bakterij v tleh in iz njih pripravila izvlečke, ki jih je mogoče preizkusiti proti grdim patogenim bakterijam. Teixobaktin se je pojavil kot najbolj obetavno zdravilo. Miše, okužene z bakterijami, ki povzročajo okužbe zgornjih dihalnih poti (vključno s S. aureus ali Streptococcus pneumoniae ), smo zdravili s teiksabaktinom, zdravilo pa je odstranilo okužbe brez opaznih strupenih učinkov.
Verjetno je teikobaktin učinkovit zaradi načina, kako cilja na bolezen: Zdravilo poruši bakterijske celične stene z napadom lipidnih molekul, ki jih celica organsko ustvari. Številni drugi antibiotiki ciljajo na beljakovine bakterij, geni, ki kodirajo te beljakovine, pa lahko mutirajo, da ustvarijo različne strukture. To pomeni, da napad zdravila ni vedno učinkovit, zato lahko nekatere trdovratne bakterije preživijo in sčasoma pomagajo sestaviti odporen sev.
En obstoječi antibiotik, ki cilja tudi prekurzorje lipidne celične stene, vankomicin, je učinkovito deloval skoraj 40 let, preden so bakterije razvile odpornost. Nova spojina je bistveno bolje zaščitena pred odpornostjo kot vankomicin, zato ima lahko zelo dolgo učinkovitost, poroča ekipa danes v reviji Nature .
Danes teixobaktin lahko pozdravi miši okužbe, kar je dober začetek, zdravilo pa je morda že dve leti od začetka kliničnih testov, ki bi lahko sčasoma privedli do odobritve za zdravljenje ljudi. Lixis pravi, da teixobactin obeta le vrh ledene gore. Kdo ve, kaj je mogoče najti med več milijoni nekulturnih vrst talnih bakterij?
"To je izjemen vir novih antibiotičnih spojin, " pravi Lewis. "Lahko si predstavljate vse vrste spojin, ki bi lahko bile tam in bi lahko delale vse vrste stvari. Celo spojine, ki jih dobite iz mikroorganizmov v tleh, so poleg antibiotikov uporabljene tudi za razvoj zdravil proti raku, imunosupresivov in protivnetnih snovi. Resnično so te bakterije zelo dobre pri pripravi antibiotikov, zagotovo pa obstaja veliko drugih zdravil, ki jih lahko tudi naredijo. "
