Τα αντιβιοτικά είναι έμπιστα όπλα σε πολλούς τύπους βακτηριακών νοσημάτων, αλλά η αυξανόμενη αντίσταση στα φάρμακα είναι ένα μείζον πρόβλημα. "Τα παθογόνα αποκτούν ταχύτερη αντίσταση από ό, τι μπορούμε να εισαγάγουμε νέα αντιβιοτικά και αυτό προκαλεί κρίση για την ανθρώπινη υγεία", λέει ο βιοχημικός Kim Lewis του Πανεπιστημίου Northeastern.
Ο Lewis είναι μέλος μιας ομάδας που πρόσφατα παρουσίασε ένα πολλά υποσχόμενο αντιβιοτικό, που γεννήθηκε από έναν νέο τρόπο να αξιοποιήσει τις δυνάμεις των μικροοργανισμών του εδάφους. Σε πειράματα σε ζώα, η τεϊκοβακτίνη αποδείχθηκε αποτελεσματική για τη θανάτωση μιας ευρείας ποικιλίας βακτηρίων που προκαλούν ασθένειες - ακόμη και εκείνων που έχουν αναπτύξει ανοσία σε άλλα φάρμακα. Οι καλύτερες προσπάθειες των επιστημόνων να δημιουργήσουν μεταλλαγμένα βακτήρια με αντίσταση στο φάρμακο απέτυχαν, πράγμα που σημαίνει ότι η teixobactin θα μπορούσε να λειτουργήσει αποτελεσματικά για δεκαετίες πριν οι παθογόνοι οργανισμοί αναπτύξουν φυσικά αντίσταση σε αυτό.
Η "εποχή των αντιβιοτικών" του 20ού αιώνα εισήγαγε μια ευρέως επιτυχημένη και στοχευμένη προσπάθεια κατά των βακτηρίων που προκαλούν ασθένειες. Τα ναρκωτικά όπως η πενικιλίνη και η στρεπτομυκίνη έγιναν οικιακά ονόματα και εκατομμύρια άνθρωποι επωφελήθηκαν από αυτά.
Αλλά η ευρεία χρήση και κακή χρήση, όπως οι ασθενείς που δεν λαμβάνουν σωστά τα φάρμακα, σήμαινε ότι τα βακτήρια άρχισαν να εργάζονται υπερωρίες για να αναπτύξουν αντίσταση στα αντιβιοτικά. Τώρα μερικοί παθογόνοι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων στελεχών της φυματίωσης, είναι ανθεκτικοί σε όλα τα διαθέσιμα αντιβιοτικά. Επειδή η αντίσταση μπορεί να εξελίσσεται γρήγορα, το υψηλό κόστος ανάπτυξης φαρμάκων δεν θεωρείται ότι έχει μακροπρόθεσμη αξία και ότι φθάνουν στην αγορά λιγότερα νέα αντιβιοτικά.
Μέρος του προβλήματος ήταν πρόβλημα με την ανάπτυξη των υποσχόμενων υποψηφίων στο εργαστήριο. Οι φυσικές μικροβιακές ουσίες από τα βακτηρίδια και τους μύκητες του εδάφους βρίσκονται στη ρίζα της μεγαλύτερης ανάπτυξης αντιβιοτικών φαρμάκων κατά τον προηγούμενο αιώνα. Αλλά μόνο ένα τοις εκατό των οργανισμών αυτών μπορεί να καλλιεργηθεί σε εργαστήριο. Τα υπόλοιπα, με συγκλονιστικούς αριθμούς, παρέμειναν χωρίς καλλιέργεια και περιορισμένης χρήσης στην ιατρική επιστήμη, μέχρι τώρα.
Ο Λιούις και η ομάδα του αποφάσισαν μια διαφορετική προσέγγιση. "Αντί να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τις ιδανικές συνθήκες για το καθένα από τα εκατομμύρια των οργανισμών εκεί έξω στο περιβάλλον, να τους επιτρέψουμε να μεγαλώσουν στο εργαστήριο, απλά τους μεγαλώνουμε στο φυσικό τους περιβάλλον όπου έχουν ήδη τις προϋποθέσεις ανάγκη ανάπτυξης », λέει.
Για να γίνει αυτό, η ομάδα σχεδίασε ένα gadget που σάντουιτς ένα δείγμα εδάφους μεταξύ δύο μεμβρανών, καθεμία διάτρητη με τους πόρους που επιτρέπουν μόρια όπως τα θρεπτικά συστατικά να διαχέονται μέσω αλλά δεν επιτρέπουν τη διέλευση των κυττάρων. "Το χρησιμοποιούμε μόνο για να εξαπατήσουμε τα βακτήρια να σκεφτούν ότι βρίσκονται στο φυσικό περιβάλλον τους", λέει ο Lewis.
Η ομάδα απομόνωσε 10.000 στελέχη μη καλλιεργούμενων εδαφικών βακτηρίων και προετοιμάζει εκχυλίσματα από αυτά τα οποία θα μπορούσαν να εξεταστούν έναντι των δυσάρεστων παθογόνων βακτηρίων. Η τεϊκομπακτίνη εμφανίστηκε ως το πιο ελπιδοφόρο φάρμακο. Τα ποντίκια που μολύνθηκαν με βακτήρια που προκαλούν λοιμώξεις της ανώτερης αναπνευστικής οδού (συμπεριλαμβανομένου του S. aureus ή του Streptococcus pneumoniae ) υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τεϊκοβακτίνη και το φάρμακο απομάκρυνε τις μολύνσεις χωρίς αξιοσημείωτες τοξικές επιδράσεις.
Είναι πιθανό ότι η τεϊκομπακτίνη είναι αποτελεσματική λόγω του τρόπου με τον οποίο στοχεύει την ασθένεια: Το φάρμακο διασπά τα βακτηριακά κυτταρικά τοιχώματα επιτίθεται στα μόρια λιπιδίων που δημιουργεί το κύτταρο βιολογικά. Πολλά άλλα αντιβιοτικά στοχεύουν τις πρωτεΐνες των βακτηριδίων και τα γονίδια που κωδικοποιούν αυτές τις πρωτεΐνες μπορούν να μεταλλαχθούν για να παράγουν διαφορετικές δομές. Αυτό σημαίνει ότι η επίθεση του φαρμάκου δεν είναι πάντοτε αποτελεσματική, επομένως μερικά ανθεκτικά βακτήρια μπορεί να επιβιώσουν για να βοηθήσουν τελικά στην οικοδόμηση ανθεκτικού στελέχους.
Ένα υπάρχον αντιβιοτικό που στοχεύει επίσης τους πρόδρομους λιπιδικούς κυτταρικούς τοίχους, τη βανκομυκίνη, λειτούργησε αποτελεσματικά για σχεδόν 40 χρόνια πριν αναπτύξουν αντίσταση στα βακτηρίδια. Η νέα ένωση προστατεύεται πολύ καλύτερα από την αντοχή από τη βανκομυκίνη, επομένως μπορεί να έχει πολύ μακροχρόνια αποτελεσματικότητα, αναφέρει η ομάδα σήμερα στο περιοδικό Nature .
Σήμερα, η teixobactin μπορεί να θεραπεύσει ποντίκια μόλυνσης, η οποία είναι μια καλή αρχή και το φάρμακο είναι ίσως δύο χρόνια μακριά από την έναρξη των κλινικών δοκιμών που θα μπορούσαν τελικά να οδηγήσουν στην έγκριση για ανθρώπινη θεραπεία. Και πολλά υποσχόμενα, η teixobactin αντιπροσωπεύει μόνο την κορυφή του παγόβουνου, λέει ο Lewis. Ποιος ξέρει τι μπορεί να βρεθεί ανάμεσα στα εκατομμύρια των μη καλλιεργημένων ειδών βακτηρίων εδάφους;
«Είναι μια τεράστια πηγή νέων αντιβιοτικών ενώσεων», λέει ο Lewis. "Θα μπορούσατε να φανταστείτε όλα τα είδη των ενώσεων που θα μπορούσαν να είναι εκεί και θα μπορούσαν να κάνουν όλα τα είδη των πραγμάτων. Ακόμη και εκτός από τα αντιβιοτικά, οι ενώσεις που λαμβάνετε από μικροοργανισμούς εδάφους έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη αντικαρκινικών φαρμάκων, ανοσοκατασταλτικών και αντιφλεγμονωδών φαρμάκων. Έτσι, αυτά τα βακτήρια είναι πολύ καλά στα αντιβιοτικά, αλλά υπάρχουν σίγουρα πολλές άλλες θεραπείες που μπορούν να κάνουν και αυτές. "
