Potraga za novim antibioticima: Prirodom protiv superbakterije

Tovljenje mrava lišćara sa laticama ruže i svježim pomorandžama možda ne izgleda kao način da se spasi moderna medicina, međutim naučnici u jednoj laboratoriji na istoku Engleske smatraju da vrijedi probati.

Dok su svijetu prijeko potrebni novi antibiotici, istraživači u Centru Džon Ines (JIC) u Norviku polažu nade u bakteriju izvučenu iz stomaka insekata koji se hrane visokotoksičnim biljkama. Njihov rad je dio novog načina razmišljanja u potrazi za lijekovima koji ubijaju superviruse - vraćajući se prirodi u nadi da ekstremna mjesta poput utroba insekata, okeanskih dubina, najnepristupačnijih djelova pustinja mogu pružiti hemijske novitete i dovesti do novih lijekova.

„Prirodni proizvodi nijesu više popularni u farmaciji, ali sada je vrijeme da se to preispita“, kaže Mervin Bib, profesor molekularne mikrobiologije u JIC-u. „Treba da razmišljamo ekološki, što ljudi inače ne čine“.

„Pogodno je vrijeme za istraživanje antibiotika jer ima dosta novih mjesta“, kazao je Kristof Kor sa Univerziteta u Vorviku

Potraga je hitna. Afrika nam pruža nagovještaj u to kako bi izgledao svijet kada bi lijekovi na koje se oslanjamo za sprečavanje infekcija i u borbi protiv bolesti prestali da djeluju. U Južnoj Africi, pacijenti sa oblikom tuberkuloze koji je razvio otpornost na sve poznate antibiotike se jednostavno šalju kući da umru, dok epidemija ebole u Zapadnoj Africi pokazuje šta se može dogoditi kada nema lijekova da se bore protiv smrtonosne infekcije - u ovom slučaju riječ je o virusu, a ne o bakteriji. Nedostatak finansija i napretka u otkrivanju konvencionalnih ljekova natjerali su mnoge velike farmaceustke kompanije da odustanu od potrage za novim ljekovima u borbi protiv bakterija. Ipak za mikrobiologe ovo su uzbudljiva vremena - zahvaljujući istraživanjima novih ekstremnih okruženja i napretku u oblasti genomike.

„Pogodno je vrijeme za istraživanje antibiotika jer ima dosta novih mjesta“, kazao je Kristof Kor sa Univerziteta u Vorviku.

Južnoamerički mrav lišćar

Tokom istorije priroda je dobro služila čovječanstvu kada su u pitanju novi lijekovi. Čak i Hipokrat, poznat kao otac zapadne medicine, ostavio je bilješke opisujući kako je koristio prah od kore vrbe kako bi ublažio bol i groznicu.

Isti ti biljni ekstrakti su kasnije korišteni kako bi se napravio apsirin - čudesni lijek koji se kasnije ispostavio da sprečava i zgrušavanje krvi i štiti od kancera.

Pficerov rapamun, koji sprečava odbacivanje organa prilikom transplantacije, došao je od mikroorganizma izolovanog iz zemljišta sakupljenog na Uskršnjem ostrvu u Pacifičkom okeanu, a penicilin prvi antibiotik je potekao od gljive.

Kubicin, injekcioni antibiotik, prvi put je izolovan iz mikrobe nađene u zemljištu na Planini Ararat u istočnoj Turskoj. Sve u svemu, više od polovine od svih lijekova koji se danas upotrebljavaju inspirisana je ili izvedena iz bakterija, životinja ili biljaka.

Pored potrage na ekstremnim mjestima, naučnici mogu dodatno istraživati potencijal poznatih bakterija kao što je Streptomyces koja se nalazi u zemljištu i iz koje je izveden antibiotik streptomicin prvi lijek za tuberkulozu, dok bakterija koja izaziva tu bolest nije počela da razvija otpornost na njega. Nakon objavljivanja genoma za ove bakterije 2002. godine naučnici su uvidjeli da potencijal ove porodice organizama nije u potpunosti iskorišten. DNK analiza je pokazala da se iz jednog genomskog lanca ovih bakterija može izvući i do 30 različitih jedinjenja, a kapacitet za ubijanje bakterija mnogih od njih ni danas nijesu ispitana.

Razumijevanje genetskog kodiranja takođe otvara mogućnost za razvijanje načina aktivacije ili deaktivacija gena mikroba kako bi se generisala proizvodnja određenog lijeka. Naučnici takođe koriste sintetičku biologiju kako bi ubacili genetske sekvence u ćelija domaćina koje je lako kontrolisati kako bi proizveli određeno jedinjenje. Ova oblast je u procvatu. Kineski BGI jedan od najvećih genomskih centara na svijetu, prati genetski kod hiljade različitih bakterija, a slično se dešava i u drugim laboratorijama što naučnicima pruža gomilu podataka na osnovu kojih mogu da rade. To takođe pruža uvid u to kako dolazi do otpornosti na antibiotike, a britanski istraživači su nedavno objavili novi način za utvrđivanje takvih genetskih promjena, što otvara put za ciljano liječenje.

Ovi pomaci dovode u iskušenje neke velike farmecutske kompanije da se vrate oblasti antibiotika, a švajcarski Roche sada pokušava da svoje umijeće u genetici i dijagnostici primijeni u antibakterijskom istraživanju. Ipak, ukupni napori industrije su oskudni ako se uporede sa milijardama dolara koje se troše na druge oblasti, usljed čega su naučnici zabrinuti hoće li njihove progresivne ideje naići na komercijalnog sponzora kako bi ih predstavili tržištu.

To je komercijalni jaz koji alarmira i tvorce politike. „Antimikrobna otpornost nije opasnost koja je na pomolu. Ona je ovdje upravo sada i posljedice su razorne“, kazala je Margaret Čen, generalna direktorka Svjetske zdravstene organizacije na konferenciji posvećenoj otpornosti na antibiotike.

Za istraživanja mora 9,5 miliona eura

Marsel Džaspers, profesor organske hemije na britanskom Univerzitetu u Aberdinu, predvodi potragu za bakterijom koja bukvalno nikada nije ugledala svjetlo dana. Sa 9,5 miliona sredstava od EU, Džaspers je započeo projekar PharmaSea u kojem on i tim međunarodnih istražitelja pret ra žuju uzorke blata i sedimenta sa dna Pacifičkog okeana, arktičkih voda oko Norveške, a zatim i Antartika.

Poput utroba insekata, ili zaštitnog sloja mrava lišć ara, takva nedostupna mjesta su stjecišta populacije mikroba koje su razvile jedinstven način da se izbore sa stresovima ži vo - ta, uključujući i napade drugih bakterija. „U suštini tragamo za izolovanim populacijama organizama. Oni su evoluirali na drugačiji način i stoga se nadamo da proizvode drugačiju hemiju“, objašnjava Džaspers.

Galerija

( Kejt Keland, Ben Hiršler (BBC) )