Bakterijos darosi atsparios antibiotikams: Kuo tai gresia?

Netruks ateiti ta diena, kai antibiotikai nebebus veiksmingi gydant infekcijas. Šiandien antibiotikais gerokai piktnaudžiaujame. Kuo tai gresia? Ogi tuo, kad bakterijos pamažu tampa atsparios medžiagoms, kuriomis bandome jas užmušti. Apie tai, kaip būtų galima įveikti vieną didžiausių XXI amžiaus žmonijos išbandymų – bakterijų atsparumo antibiotikams problemą, portalo bbc.com rubrikoje „Future“ rašo mokslo srities žurnalistė Erin Biba.

Taigi, rizikos esama nemažos. Gerai bent tai, kad intensyviai ieškoma šios problemos sprendimų – atsparumo antibiotikams klausimo imasi valdžios institucijos, įvairios organizacijos, inovacijų kūrėjai ir mokslininkai visame pasaulyje.

Su ugnimi kovoti ugnimi?

Kelios neseniai įsisteigusios biotechnologijų bendrovės tikisi pasinaudoti vis gausėjančiomis žiniomis apie žmogaus mikrobiomą – sveikus žmogaus kūne gyvenančius mikroorganizmus, kurie stiprina imuninę sistemą, apsaugo nuo įvairių infekcijų ir reguliuoja organizmo metabolinius procesus. Šios žinios galėtų padėti sukurti naujos kartos vaistus – tokius, kuriais būtų galima veiksmingai kovoti su antibiotikams atspariomis bakterijomis. Kaip nurodo E. Biba, manoma, kad iki 2050 m. vaistams atsparios infekcijos pražudys daugiau žmonių negu vėžys.

Masačusetso valstijoje (JAV) įsikūrusi „Vedanta Biosciences“ – viena iš vaistų gamybos įmonių, savo veiklą grindžiančių prielaida, kad daugelis bakterijų pacientui infekciją sukelia tik todėl, jog šis, piktnaudžiaudamas antibiotikais, paprasčiausiai nualino savo mikrobiomą. Siekdama išsiaiškinti, kokias gerąsias bakterijas, užtikrinsiančias veiksmingą imuninį atsaką, būtų galima „sudėti“ į tabletę, įmonė naudojasi visame pasaulyje atliekamų mikrobiomo mokslinių tyrimų medžiaga.

Vis dėlto reikėtų žinoti, atkreipia dėmesį straipsnio autorė, kad apie žmogaus mikrobiomą mokslininkai žino dar ne viską. Tačiau tyrimai, kuriais mėginama kuo daugiau sužinoti apie jo veikimo principus, sparčiai žengia į priekį, todėl netolimoje ateityje „Vedanta Biosciences“ ketina bent du iš savo sukurtų vaistų išbandyti kliniškai.

Bakterijos ir puslaidininkiai

Mintis į kovą su bakterijomis pasitelkti puslaidininkius kilo Kolorado universiteto Boulderio mieste (JAV) tyrėjams, mėginusiems atrasti kvantinius taškus, kurie leistų saulės energiją panaudoti gaminant kurą. Kvantiniai taškai yra smulkūs puslaidininkių kristalai – medžiaga, įprastai naudojama telefonų ir kompiuterių gamyboje.

Minėto universiteto tyrėjui Prashantui Nagpalui ir jo kolegei Anushree Chattetrjee, dirbančiai naujų gydymo antibiotikais būdų plėtros srityje, parūpo išsiaiškinti, ar šių į šviesą reaguojančių taškų nebūtų galima panaudoti sprendžiant atsparumo antibiotikams problemą. Atlikdami tyrimą, juodu atrado naujos formos kvantinius taškus, gebančius tikslingai nusitaikyti į bakteriją ir nepakenkti pačiai ląstelei. Pasak tyrėjų, teoriškai šie kvantiniai taškai gydymo procese galėtų būti labai veiksmingi.

Infekcijos ir polimerai

Melburno universiteto (Australija) tyrėjai teigia atradę visiškai naują kovos su pragaištingomis bakterijos būdą. Prieš 15 metų, siekdami automobilių dažams ir variklių alyvai suteikti daugiau klampumo, jie sukūrė naują žvaigždę primenantį polimerą (polimeras – tai molekulių grandinė). Tačiau ilgainiui paaiškėjo, kad, pritaikius šį polimerą biologinių tyrimų reikmėms, atsiskleidžia labai įdomių jo savybių. Analizuodami šio polimero gebėjimą pernešti gydomąsias medžiagas gydant vėžį, mokslininkai pastebėjo, kad viena iš polimero versijų, pavadinta „Snapp“, yra toksiška bakterijoms – geba bakteriją sunaikinti iš vidaus.

Gydytojų ir tyrėjų bendradarbiavimo nauda

Straipsnio autorės E. Bibos teigimu, viena iš didžiausių kliūčių, su kuriomis susiduria medicina ir mokslas apskritai, yra tai, kad atsakymų į klausimus, susijusius su sveikatos problemų sprendimu, ieškantys tyrėjai ne visada turi galimybę palaikyti tiesioginį ryšį su gydytojais.

Džordžijos valstijoje (JAV) įsikūrusiame Emory universiteto Atsparumo antibiotikams centre gydytojai praktikai ir mokslo tyrėjai dirba glaudžiai bendradarbiaudami – tai jiems padeda geriau suprasti, kaip nustatyti atsparumą antibiotikams ir kaip su juo kovoti.

Vienas svarbiausių šios partnerystės laimėjimų – naujas diagnostinis testas, leidžiantis gydytojams nesunkiai nustatyti, kuri iš organizme gyvenančių bakterijų yra atspari antibiotikams ir trukdo pacientui pasveikti.

Mokslo bendruomenės ir pramonės partnerystė

Pasauliui žūtbūt reikalingi nauji antibiotikai, teigia E. Biba, tačiau per pastaruosius 30 metų vaistų bendrovės nesukūrė nė vieno naujo antibiotiko. Pasak jos, taip yra todėl, kad vaistams kurti reikia labai daug investicijų, o pelno iš galutinio produkto – nedaug.

Siekdama prisidėti, Filadelfijos valstijoje (JAV) įsikūrusi ne pelno organizacija „Pew Charitable Trusts“ sukūrė skaitmeninę platformą SPARK (Shared Platform for Antibiotic Research and Knowledge, pažod. vert. – bendra antibiotikų tyrimo ir žinių platforma), kurioje tyrėjai kviečiami dalytis turimais duomenimis, taip pat savo mintimis bei įžvalgomis. Tai tarsi virtuali mokslinių tyrimų duomenų biblioteka, kuria naudodamiesi šios srities analitikai ir mokslininkai gali bendradarbiauti ir siekti naujų atradimų, rašoma straipsnyje.

Šią problemą mėgina spręsti ir JAV ligų kontrolės centras – jame nuo 2016 m. veikia atsparumo antibiotikams tyrimo tinklas „Antibiotic Resistance Lab Network“. Šio tinklo paskirtis – šviesti organizaciją visais atsparumo antibiotikams klausimais, kad ir kur su šiuo reiškiniu būtų susidurta – sveikatos priežiūros srityje, maisto pramonėje ar bendruomenių aplinkoje.

Modifikuojami esami vaistai

Antibiotikas vankomicinas infekcijoms gydyti skiriamas jau bemaž 60 metų. Šis vaistas daugelio laikomas „paskutiniu išsigelbėjimu“ ir vartojamas praktiškai tik tada, kai nepadeda jokios kitos priemonės. Šiam vaistui atsparių bakterijų nebuvo – iki šiol.

Neseniai nustatyta, kokių bakterijų neveikia net ir šis antibiotikas. Į tai reaguodami, mokslininkai stengiasi patobulinti šį vaistą, kad padarytų jį vėl veiksmingą. Šiuo tikslu yra keičiama medžiagos struktūra. Kol kas atliktos trys vaisto modifikacijos. Kaip nurodo straipsnio autorė E. Biba, atliekant dvi paskutines modifikacijas, antibiotikas papildytas naujais kovos su bakterijomis mechanizmais.

Nesvarbu, rašo ji, ar stiprės vaistų poveikis, ar bakterijas naikins polimerai arba puslaidininkiai, – svarbiausia yra žinoti, kad mokslininkai deda visas pastangas, mėgindami atrasti sprendimą, padėsiantį žmonijai atsilaikyti prieš vieną didžiausių šių laikų sveikatos grėsmių.