Antibiootikumid on usaldusväärsed relvad paljude bakteriaalsete haiguste vastu, kuid suureks probleemiks on üha suurem resistentsus ravimitele. "Patogeenid omandavad resistentsuse kiiremini, kui suudame kasutusele võtta uusi antibiootikume, ja see põhjustab inimeste tervise kriisi, " ütleb Kirdeülikooli biokeemik Kim Lewis.
Lewis on osa meeskonnast, kes hiljuti avalikustas paljutõotava antibiootikumi, mis on sündinud uuest viisist mulla mikroorganismide jõudude ärakasutamiseks. Loomkatsetes osutus teixobaktiin tõhusaks mitmesuguste haigusi põhjustavate bakterite hävitamisel - isegi neil, kellel on teiste ravimite suhtes immuunsus. Teadlaste parimad jõupingutused ravimi suhtes resistentsete mutantsete bakterite loomiseks ebaõnnestusid, see tähendab, et teixobaktiin võib tõhusalt toimida aastakümneid, enne kui patogeenid selle vastu looduslikult välja arenevad.
20. sajandi “antibiootikumide ajastu” viis laialdaselt edukate sihipäraste jõupingutustega haiguste tekitajate vastu. Sellistest ravimitest nagu penitsilliin ja streptomütsiin said kodunimed ja miljonid inimesed said neist kasu.
Kuid laialdane kasutamine ja väärkasutamine, näiteks patsiendid, kes ei tarvitanud ravimeid õigesti, tähendasid seda, et bakterid hakkasid antibiootikumiresistentsuse arendamiseks tegema ületunde. Nüüd on mõned patogeenid, sealhulgas mõned tuberkuloosi tüved, resistentsed kõigi saadaolevate antibiootikumide suhtes. Kuna resistentsus võib kiiresti areneda, ei peeta ravimite väljatöötamise suurtel kuludel pikaajalist väärtust ja turule on jõudmas vähem uusi antibiootikume.
Osa probleemist on olnud lootustandvate kandidaatide kasvatamine laboris. Mullabakterite ja seente looduslikud mikroobsed ained on viimase sajandi jooksul olnud enamiku antibiootikumide väljatöötamise juurteks. Kuid neist organismidest saab laboris kasvatada ainult umbes ühe protsendi. Ülejäänud, vaadeldud arvudes, on seni jäänud kultuurita ja meditsiiniteaduses piiratud kasutusega.
Lewis ja tema meeskond otsustasid teistsuguse lähenemise. „Selle asemel, et proovida välja mõelda ideaalsed tingimused miljonitele keskkonnas leiduvatele miljonitele organismidele ja võimaldada neil laboris kasvada, kasvatame neid lihtsalt nende looduskeskkonnas, kus neil on juba olemas tingimused kasvuvajadus, ”sõnab ta.
Selleks konstrueeris meeskond vidina, mis võtaks mullaproovi kahe membraani vahel, mõlemad perforeeritud pooridega, mis võimaldavad toitainete molekulidel difundeeruda, kuid ei võimalda rakkude läbimist. "Me kasutame seda lihtsalt selleks, et meelitada baktereid mõtlema, et nad on oma looduskeskkonnas, " ütleb Lewis.
Töörühm isoleeris 10 000 kasvatamata mullabakteri tüve ja valmistas neist väljavõtteid, mida saaks kontrollida vastikute patogeensete bakterite vastu. Teixobaktiin tõusis kõige lootustandvamaks ravimiks. Ülemiste hingamisteede infektsioone põhjustavate bakteritega (sealhulgas S. aureus või Streptococcus pneumoniae ) nakatunud hiiri ravitakse teixobaktiiniga ja ravim noppis infektsioonid välja ilma märgatava toksilise toimeta.
Tõenäoliselt on teixobaktiin efektiivne haiguse sihtmärgi tõttu: ravim lõhustab bakteri raku seinu, rünnates lipiidi molekule, mille rakk orgaaniliselt loob. Paljud teised antibiootikumid on suunatud bakterivalkude vastu ja neid valke kodeerivad geenid võivad muteeruda, saades erinevaid struktuure. See tähendab, et ravimi rünnak pole alati efektiivne, nii et mõned vastupidavad bakterid võivad ellu jääda, et aidata lõpuks üles ehitada vastupidavat tüve.
Üks olemasolev antibiootikum, mis on suunatud ka lipiidide rakuseina eelkäijatele, vankomütsiin, töötas tõhusalt ligi 40 aastat, enne kui bakteritel tekkis resistentsus. Uus ühend on resistentsuse eest märkimisväärselt paremini kaitstud kui vankomütsiin, seega võib selle efektiivsus olla väga pikaajaline, teatas meeskond täna ajakirjas Nature .
Tänapäeval aitab teixobaktiin ravida nakkuse hiirt, mis on hea algus ja ravim on võib-olla kahe aasta pärast kliiniliste testide algusest, mis võiksid lõpuks viia heakskiidu inimeste raviks. Ja lootustandev on see, et teixobaktiin esindab vaid jäämäe tippu, väidab Lewis. Kes teab, mida võib leida paljude miljonite kultiveerimata mullabakterite liikidest?
"See on tohutult uute antibiootiliste ühendite allikas, " ütleb Lewis. “Võiksite ette kujutada igasuguseid ühendeid, mis seal võiksid olla ja võiksid teha igasuguseid asju. Isegi lisaks antibiootikumidele on mulla mikroorganismidest saadud ühendeid kasutatud ka vähivastaste ravimite, immunosupressantide ja põletikuvastaste ravimite väljatöötamiseks. Nii et need bakterid on antibiootikumide valmistamisel väga head, kuid kindlasti on ka palju muid ravimeid, mida nad ka suudavad valmistada. "
