MRSA Novoobjavené antibiotikum sľubuje malú odolnosť
Štvrtok 8. januára 2015
Boston/Bonn - Americkí vedci objavili vo vzorkách pôdy z Maine antibiotikum, ktoré v počiatočných štúdiách na myšiach v prírode (2015; doi: 10.1038/nature14098) preukázalo dobrý účinok proti meticilínu rezistentnému Staphylococcus aureus (MRSA). Mechanizmus pôsobenia dešifrovaný na univerzite v Bonne dáva nádej na nízku tendenciu odporu. Klinické skúšky sa začnú najskôr o dva roky a nebudú ukončené skôr ako na konci tohto desaťročia.
Základom pre objav nového antibiotika bol iChip. Takto popisuje Slava Epstein a kolegovia z Northeastern University v Bostone malé zariadenie, ktoré detekuje baktérie v pôde, ktoré sa za normálnych okolností nedajú kultivovať v laboratóriu. Napriek veľkému množstvu dostupných živných médií sú mikrobiológovia v súčasnosti schopní kultivovať iba asi jedno percento všetkých baktérií, čo je dôležitý základ pre hľadanie možných antibakteriálnych látok.
Zvyšok označujú mikrobiológovia ako „tmavú hmotu“. Americkým vedcom sa podarilo zvýšiť šance na úspech asi na 50 percent presunutím reprodukcie z laboratória späť do zeme. iChip sa skladá z malých komôr, ktoré obsahujú jednotlivé baktérie. Steny sú perforované, a preto prepúšťajú živiny, ale nie iné baktérie. Po naplnení jednotlivými zárodkami sa iChip na nejaký čas opäť zapustí do pôdnych vzoriek.
Tím vedený Kimom Lewisom z Northeastern University v Bostone kultivoval pomocou iChipu 10 000 rôznych bakteriálnych kmeňov vo vzorkách pôdy z amerického štátu Maine. Extrakty sa potom skúmali na schopnosť inhibovať rast Staphylococcus aureus. Týmto spôsobom bolo objavené množstvo rôznych antibiotík. Medzi nimi bola aj látka produkovaná dovtedy neznámou baktériou, ktorú vedci pomenovali Elephtheria terrae. Pomenovali antibiotikum teixobaktín.
Vedci dešifrovali genetické zloženie baktérie. Je to jedna z akvabaktérií, ktoré predtým neboli známe ako producent antibiotík. Tiež sa našiel štruktúrny vzorec teixobaktínu a gény pre jeho biosyntézu. Teixobaktín patrí k depsopeptidom. Tieto molekuly sú súčasťou bakteriálnej steny. Ako zistil tím pod vedením súkromnej lektorky Tanje Schneiderovej z Fakultnej nemocnice v Bonne, teixobaktín zabraňuje tvorbe bunkovej steny väzbou na dva stavebné bloky bunkovej steny (lipid II a lipid III).
Mechanizmus účinku je porovnateľný s mechanizmom vankomycínu, ale útok na syntézu bunkovej steny je širší. V tlačovej správe Schneider porovnáva teixobaktín s brokovnicou, zatiaľ čo iné antibiotiká vystreľujú cielené strely na jednotlivé zložky. Potom nasleduje nádej, že teixobaktín nemusí byť náchylný na rezistenciu. Toto očakávanie sa zdá oprávnené, pretože baktérie si zatiaľ nevyvinuli žiadnu relevantnú rezistenciu na vankomycín, ktorý bol zavedený v roku 1953.
Mechanizmus účinku tiež vysvetľuje, prečo sú teixobaktín a vankomycín účinné iba proti grampozitívnym patogénom. Bunková stena gramnegatívnych patogénov má inú štruktúru a ďalšia vonkajšia membrána sťažuje prístup týchto dvoch antibiotík k nim. Teixobaktín bol však účinný proti grampozitívnym patogénom. Inhibícia in vitro bola silnejšia ako pri vankomycíne a opakované podávanie malých dávok neviedlo k výskytu mutovaných patogénov s rezistenciou.
Počiatočné štúdie na zvieratách tiež naznačujú dobrý účinok. Teixobaktín predchádzal sepse z myší infikovaných MRSA. Ochranná dávka PD50, ktorá chráni 50 percent zvierat, bola 0,2 mg/kg, výrazne nižšia ako pri vankomycíne. Teixobaktín bol tiež účinný proti Streptococcus pneumoniae u myší. Výsledky in vitro naznačujú, že by sa mohol použiť aj proti M. tuberculosis, Clostridium difficile a Bacillus anthracis.