25-godišnja studentica otkrila način ubijanja bakterija bez antibiotika

Malene, zvjezdaste molekule proteina, tzv. peptidni polimeri, mogle bi postati novo, vrlo efikasno oružje u borbi protiv superbakterija koje sve više postaju otporne na sve poznate antibiotike, pokazala je nedavno objavljena australijska studija predstavljena u časopisu “Nature Microbiology”.

Ipak, podsjetimo se suštine problema – bakterije izuzetno brzo evoluiraju i stiču otpornost na antibiotike, čak ju razmjenjuju među sobom, a u posljednjih nekoliko decenija otkriveno je tek par novih lijekova. Zlatne godine antibiotika bile su 1950-te i 1960-te, a posljednje efikasne grupe otkrivene su krajem 1980-ih.

Brz razvoj rezistencije

Antibiotici su trenutno jedino poznato i dokazano efikasno oružje za borbu protiv bakterija. Međutim, mikroorganizmi vrlo brzo mutiraju, postaju otporni na njih i, što je najgore, s lahkoćom među sobom razmjenjuju gene odgovorne za rezistenciju, piše “Bug“…

Takva razmjena odvija se čak i među bakterijama koje se međusobno razlikuju koliko i čovjek i kokoš. Za razliku od tzv. vertikalnog prijenosa gena, u kome djeca nasljeđuju mješavinu genskih informacija svojih roditelja, ovaj proces naziva se horizontalnim prijenosom gena.

U njemu bakterije razmjenjuju informacije sadržane u tzv. plazmidima, malenim molekulama DNA koje su u njihovim stanicama fizički odvojene od hromosomske DNA.

Oni se u bakterijama obično nalaze u obliku malenih kružnih molekula dvostrukog niza DNA, a sadrže samo genske informacije o nekim ekstra sposobnostima kao što je naprimjer rezistencija.

Bakterije koje su otporne na jednu vrstu antibiotika, razmjenom plazmida s drugim bakterijama otpornim na neke druge antibiotike, mogu postati prave superbakterije, rezistentne na više najmoćnijih lijekova.

Brojni svjetski stručnjaci već godinama upozoravaju da je broj bakterija otpornih na sve poznate antibiotike u porastu. One svake godine u svijetu odnose na milione života. Kada bi se isti trend nastavio, procjenjuje se da bi do 2050. godišnje od superbakterija umiralo desetak miliona ljudi.

Šta je posebno u novom otkriću?

Tim sa Univerziteta u Melbourneu već godinama istražuje djelovanje peptidnih polimera. Veliki proboj dogodio se nedavno kada su uspjeli kreirati zvjezdoliki polipeptid koji se pokazao izuzetno efikasnim u uništavanju gram-negativnih bakterija koje su posebno uspješne u razvoju rezistencije.

Najzanimljivija u ovoj priči je činjenica da je studija utvrdila da novo oružje djeluje na više metaboličkih putova bakterija, a da istovremeno nije otrovno za organizam. Većina antibiotika djeluje samo jedan put, a najmoćniji među njima nerijetko su previše toksični da bi ih ljudi mogli koristiti.

Testovi koje je proveo tim iz Melbourena pokazali su da bi doze zvjezdastog polimera trebalo povećati za faktor 100 ili čak i više da bi postao toksičan. Njegova efikasnost u uništavanju superbakterija potvrđena je u testovima na životinjama – modelima.

Superbakterije za sada nisu pokazale da uspijevaju razviti rezistenciju na novi lijek. To je za očekivati budući da istovremeno djelovanje kroz više puteva značajno komplikuje stvari za bakterije. Jedan od puteva djelovanja novog polipeptida su stanične membrane. Naime, kako pokazuju snimke koje je napravio australijski tim, molekula razdire stanične membrane bakterija.

“To bakterijama jako otežava da prežive i da se prilagode nakon što ih se tretira s ovim peptidnim plimerima”, rekla je za “ABC” Shu Lam, koautorica studije.

Lam napominje da je njihov tim do sada u svojim istraživanjima bio fokusiran na jednu glavnu klasu bakterija što znači da će trebati provesti dodatna istraživanja kako bi se vidjelo koje sve vrste reaguju na molekulu.

“Ovo je još uvijek na razini primarnog, odnosno bazičnog istraživanja. U sljedećem koraku moramo detaljno utvrditi kako ti polimeri funkcionišu”, pojasnila je.

Mada će trebati provesti dodatna istraživanja, među ostalim i na ljudima, prije nego što novi lijek uđe u komercijalnu primjenu, voditelj studije prof. Greg Qiao i njegovi kolege vjeruju da njihovo otkriće predstavlja važan korak u novim tehnikama borbe protiv superbakterija.