Antibiotická rezistence by mohla být potlačena „LEGO“ léky

TLDR: Vědátorům z Kalifornie se podařilo přestavět staré antibiotikům do nové formy, proti které nejsou rezistentní bakterie, inu, rezistentní! Mohla by to být nová naděje v boji proti hrozbě, jakou antibiotická rezistence je. Studie tu.

Závody ve zbrojení

Antibiotika jsou skvělý vynález a dnes si život bez nich nedovedeme představit. Jedním z doutnajících problémů naší doby je ale rezistence bakterií vůči antibiotikům. Však jsme o tom už i několikrát psali.

Vývoj antibiotik je totiž doslova závodem ve zbrojení. Bakterie jsou schopné se přizpůsobit a vyvinout si vůči antibiotikům odolnost. Vědátoři se tak musí snažit neustále vyvíjet nová a nová antibiotika, aby s těmito odolnými bakteriemi bojovali. A bakterie se opět přizpůsobí…

V podstatě si tak pěstujeme bakterie, které jsou odolné vůči skoro všem známým antibiotikům. A to je, mírně řečeno, průšvih. Nicméně, moc jiných možností než se vydat v ústrety patogenům reálně nemáme! Ledaže by se nám v pomyslném závodu podařil zásadní technologický průlom!

Proti těmhle „super-breberkám“ by zřejmě nově mohl pomoci i výzkum vědců z Kalifornské univerzity v San Franciscu. Autoři pod vedením doktora Iana Seiplea totiž přišli na to, jak přestavět stará antibiotika tak, aby se stala znovu účinnými.

Zdroj: Sr Pelo/KebabLite/CC BY, vlastní

Staronové zbraně

Díky schopnosti bakterií se přizpůsobovat se dříve nebo později každé antibiotikum stane zastaralým. Vyvíjet nová antibiotika není vůbec lehké. Tyto látky totiž musí být dostatečně účinné a navíc bezpečné pro člověka.

Každé nové antibiotikum tak musí projít sáhodlouhou řadou testů a schvalování. A mezitím nám v laboratořích a nemocnicích rostou „superbakterie“ jako MRSA (Methycilin resistentní Staphylococcus aureus).

Vědátory z Kalifornie ale mezi surfováním a hašením požárů napadlo zkusit přestavět stará antibiotika, která jsou pro člověka bezpečná, ale která již ztratila účinnost. Takovými antibiotiky jsou například Streptograminy. Tyto antibiotika jsou schopná proniknout do bakterií a zablokovat v nich syntézu proteinů na ribozomech.

Bakterie se tak nemůže dále dělit a umírá. Některé bakterie, například právě MRSA, se ale staly vůči streptograminům rezistentní. Vytváří si totiž specifické Vats proteiny (virginiamicin acetyltrasferázy), které se umí na streptograminy navázat a zablokovat je!

Ledaže…

Two petri dishes with antibiotic resistance tests
Antibiotická rezistence snadno a rychle! Zdroj: Wikipedia/CC BY/Graham Beards

Jako kostky lega

Autoři se rozhodli zkusit vrátit streptograminům jejich účinnost. A to tak že je rozeberou a znovu sestaví jako LEGO. Rozdělili tedy složitou molekulu antibiotika na sedm dílků, které je možné upravovat a pozměňovat. Dále pak zkoumali, které části těchto molekulárních dílků je možné upravit tak, aby zůstala zachována funkce celého antibiotika.

Po sestavení celé stavebnice z těchto dílků pak vzniká molekula, která funguje stejně, ale díky trochu odlišné struktuře ji bakteriální Vats proteiny nerozpoznají. Takhle přestavěné antibiotikum je tak znovu účinné i proti dříve resistentním bakteriím.

Antibiotikum ze skupiny streptograminů a jeho sedm molekulárních „dílků“ (vyznačeny barevně). Zdroj: Qi Li et, al. 2020 (Nature)

Konec závodů?

Tahle „ATB LEGO“ metoda vývoje antibiotik má, zdá se, velký potenciál. Antibiotická rezistence je stále rostoucí hrozbou, se kterou si medicína přestává vědět rady. Vývojem nových antibiotik, ať už syntetických nebo získaných z přírody, se zabývá mnoho vědců po celém světě.

Tempo, kterým vznikají rezistentní kmeny, je ale vyšší než tempo, kterým jsou vědci schopni tato nová antibiotika dodávat. Navrácení účinnosti starým antibiotikům bezpečným pro člověka by tak mohlo v boji proti těmto superbakteriím výrazně pomoci.  

Nutno samože říci, tahle revitalizace není trvalé řešení. Bakterie si dříve nebo později opět vyvinou na antibiotikum rezistenci. Závody ve zbrojení totiž nikdy nekončí – ačkoliv nanotechnologie nebo bakteriofágy nebo nové příměsi ATB nám dávají jistou šanci získat definitivní převahu.

A díky možnosti molekulární přestavby nebude nutné hned hledat úplně nové antibiotikum. Bude stačit trochu oprášit, očistit a přestavět to staré LEGO do nového, které si divoké bakterie vrazí do nohy!

 [Svatopluk Skoupý]

Vylepšování léků pomáhají i objevy ze světa fyziky, nejen chemie!

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama