Antibiotici su pouzdano oružje protiv mnogih vrsta bakterijskih bolesti, ali rastuća otpornost na lijekove glavni je problem. "Patogeni stječu otpornost brže nego što možemo uvoditi nove antibiotike, a to uzrokuje krizu ljudskog zdravlja", kaže biohemičar Kim Lewis sa Sveučilišta Northeastern.
Lewis je dio tima koji je nedavno otkrio obećavajući antibiotik, rođen na novi način iskorištavanja snage mikroorganizama u tlu. U testovima na životinjama, teiksabaktin se pokazao učinkovitim u uništavanju raznih bakterija koje uzrokuju bolest - čak i onih koje su razvile imunitet na druge lijekove. Najbolji napori znanstvenika da stvore mutirajuće bakterije otporne na lijek nisu uspjeli, što znači da bi teixobaktin mogao djelovati učinkovito desetljećima prije nego što patogeni prirodno razviju otpornost na njega.
„Antibiotska era“ 20. stoljeća uvela je široko uspješan i ciljani napor protiv bakterija koje izazivaju bolest. Lijekovi poput penicilina i streptomicina postali su kućna imena, a od njih su imali koristi milijuni ljudi.
Ali široka upotreba - i zlouporaba, poput pacijenata koji nisu pravilno uzimali lijekove - značili su da su bakterije počele raditi prekovremeno kako bi razvile otpornost na antibiotike. Sada su neki patogeni, uključujući neke sojeve tuberkuloze, otporni na sve dostupne antibiotike. Budući da se rezistencija može brzo razviti, ne smatra se da visoki troškovi razvoja lijekova imaju dugoročnu vrijednost, a manje novih antibiotika stiže na tržište.
Dio problema su problemi s odrastanjem najperspektivnijih kandidata u laboratoriju. Prirodne mikrobne tvari iz zemljišnih bakterija i gljivica bile su u korijenu većine razvoja antibiotskih lijekova u prošlom stoljeću. Ali samo oko jedan posto tih organizama može se uzgajati u laboratoriju. Ostali su, u nevjerojatnim brojkama, do sada ostali nekultivirani i ograničeni na medicinsku znanost.
Lewis i njegov tim odlučili su se na drugačiji pristup. "Umjesto da pokušavamo utvrditi idealne uvjete za svaki milijun organizama u okolini, kako bismo im omogućili rast u laboratoriju, jednostavno ih uzgajamo u njihovom prirodnom okruženju gdje već imaju uvjete u kojima potreba za rastom, “kaže on.
Da bi to učinili, tim je dizajnirao uređaj koji sendviči uzorak tla između dvije membrane, svaka probijena porama koje omogućuju da se molekule poput hranjivih sastojaka difuzuju kroz, ali ne dopuštaju prolazak stanica. "Mi ga samo koristimo da bismo izigrali bakterije kako misle da su u svom prirodnom okruženju", kaže Lewis.
Tim je izolirao 10 000 sojeva nekulturnih bakterija iz tla i pripremio iz njih ekstrakte koji bi se mogli testirati protiv gadnih patogenih bakterija. Teixobactin se pojavio kao najperspektivniji lijek. Miševi zaraženi bakterijama koje uzrokuju infekcije gornjih dišnih puteva (uključujući S. aureus ili Streptococcus pneumoniae ) liječeni su teixobactinom, a lijek je uklonio infekcije bez uočljivih toksičnih učinaka.
Vjerojatno je teixobaktin učinkovit zbog načina na koji cilja bolest: Lijek razgrađuje stanice bakterijskih stanica napadajući lipidne molekule koje stanica organski stvara. Mnogi drugi antibiotici ciljaju bjelančevine bakterija, a geni koji ih kodiraju mogu mutirati da bi dobili različite strukture. To znači da napad lijeka nije uvijek učinkovit, pa će neke otporne bakterije preživjeti da bi na kraju pomogle u stvaranju otpornog soja.
Jedan postojeći antibiotik koji također cilja prekursore lipidnih staničnih zidova, vankomicin, djelovao je učinkovito gotovo 40 godina prije nego što su bakterije razvile rezistenciju. Novi spoj znatno je zaštićeniji od rezistencije od vankomicina, pa će možda imati vrlo dugo djelovanje, objavio je tim danas u časopisu Nature .
Danas teixobaktin može izliječiti miševe od infekcije, što je dobar početak, a lijek je možda dvije godine udaljen od početka kliničkih ispitivanja koja bi na kraju mogla dovesti do odobrenja za ljudsko liječenje. I obećavajući koliko može biti, teiksabaktin predstavlja samo vrh ledenog brijega, kaže Lewis. Tko zna što se može naći među mnogim milijunima vrsta nekulturnih bakterija iz tla?
"To je sjajan izvor novih antibiotičkih spojeva", kaže Lewis. "Možete zamisliti sve vrste spojeva koji bi mogli biti tamo i koji bi mogli raditi sve vrste stvari. Čak i pored antibiotika, spojevi koje dobivate iz mikroorganizama u tlu također se koriste u razvoju lijekova protiv raka, imunosupresiva i protuupalnih sredstava. Uistinu, ove su bakterije vrlo dobre u izradi antibiotika, ali tu je i mnogo drugih terapija koja se mogu napraviti. "
