A baktériumok minden korábban kifejlesztett antibiotikummal szemben rezisztenssé váltak előbb-utóbb. Olykor ez egészen hamar megtörtént, így például a penicillin széles körű bevezetése után alig hat évvel már megjelentek arra rezisztens baktériumok - mutat rá a The Conversation oldalán megjelent közös cikkében dr. Celia Souque mikrobiológus és dr. Louis du Plessis evolúcióbiológus, az Oxfordi Egyetem két kutatója. Mint írják, védőoltásokkal szemben viszont nagyon ritkán alakul csak ki rezisztencia, miközben a vakcinák segítségével a többi között már sikerült kiirtani a fekete himlőt, ahogy remélhetőleg hamarosan elmondhatjuk majd ugyanezt a járványos gyermekbénulásért felelős poliovírus kapcsán is. A fertőzések elleni küzdelem két kiemelkedően fontos eszköze közül tehát az egyiket jelentősen veszélyezteti egy olyan jelenség, amely a másik esetében alig-alig bukkan fel. A kutatók - egy 2017-es tanulmányra hivatkozva - két fontos tényezőben jelölik meg az eltérés okát.
Mit jelent, hogy egy patogén rezisztenssé válik?
Mielőtt rátérnénk a különbség magyarázatára, érdemes néhány szóban kitérni arra, hogyan is képes ellenállni egy-egy baktérium vagy vírus az ellene kifejlesztett gyógyszereknek. Amikor ezek a patogének megfertőzik az emberi szervezetet, gyorsan elkezdenek szaporodni, replikálódni. A folyamat során több millió alkalommal másolják le saját genetikai örökítőanyagukat, csakhogy eközben előfordulhatnak hibák. Márpedig minden hiba valamelyest megváltoztatja az adott kórokozó genomját. Ezeket a hibákat nevezzük mutációknak.
A mutációk az esetek zömében nem vagy csak elenyészően csekély mértékben befolyásolják az adott kórokozó hatékonyságát, illetve többnyire inkább hátrányosan hatnak rá. Nagyon ritkán azonban előfordul, hogy egy mutáció olyan irányú változást generál, amely által a patogének képesek elkerülni, hogy egy antibiotikum behatoljon a baktériumsejtbe, vagy például megváltozik az a felület, ahova egy gyógyszer vagy antigén kötődni tudna. Magyarán a mutáció miatt az adott gyógyszer nem tudja kifejteni hatását a kórokozó ellen.
Első tényező: a célpontok száma
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
A vakcinák működésének alapja, hogy egy patogén egy ártalmatlan részét, úgynevezett antigént juttatnak a szervezetbe. Ezáltal megtanítják az immunrendszert arra, hogy olyan antitesteket termeljen, amelyek célzottan ezekhez az antigénekhez kötődnek. Az oltóanyagok továbbá egyes fehérvérsejtek, a T-sejtek termelődését is stimulálják, amelyek képesek elpusztítani a fertőzött sejteket és segíteni az antitestek termelődését. Eközben az antitestek az antigénekhez kötődve elősegítik azok semlegesítését, vagy meggátolják, hogy behatoljanak a sejtekbe. Immunrendszerünk ráadásul nem csupán egyféle antitestet termel, hanem több ezret, és ezek mind-mind más részét (epitópját) célozzák meg az antigénnek.
Ami viszont a gyógyszereket illeti, legyen szó akár antibiotikumokról vagy antivirális szerekről, azok általában olyan apró molekulák, amelyek egy specifikus enzim vagy fehérje működését akadályozzák meg, azon keresztül ellehetetlenítve a kórokozó túlélését vagy szaporodását. Mivel azonban itt egyetlen célpontról beszélünk csupán, így elég egyetlen balszerencsés mutáció, és máris kialakul a rezisztencia. Egészen minimális ugyanennek veszélye az oltóanyagok esetében, hiszen az antitestek több ezer epitópra érzékenyek, azaz legalább ezek többsége kapcsán szükség lenne - a patogén szempontjából pozitív hatású - mutációkra.
Gyógyszerek esetében a rezisztencia kockázata csökkenthető, ha egyszerre több készítményt is bevetnek. Ezt a stratégiát nevezzük kombinációs terápiának, amelyet például a HIV-fertőzés és a tuberkulózis esetén is rutinszerűen alkalmaznak. Az immunrendszer által termelt antitestekre gondolhatunk tehát egy rendkívül komplex kombinációs terápiaként is akár, mintha több száz - egymástól némiképp eltérő - gyógyszert használnánk egyszerre.
Második tényező: a patogének száma
Szintén fontos különbség az antibiotikumok és vakcinák között, hogy milyen helyzetekben kerül előtérbe a használatuk. Antibiotikumokat már kialakult fertőzések kezelésére alkalmaznak, amikor egyébként akár több millió patogén is jelen lehet a szervezetben. Ezzel szemben a vakcinák a megelőzést szolgálják. Az oltóanyag beadását követően termelt antitestek egészen korai szakaszban működésbe lépnek fertőzés esetén, amikor a patogének száma még igen alacsony. Márpedig, mint azt az eddigiekben is láthattuk, a rezisztencia kialakulásának esélye szempontjából kifejezetten lényeges kérdés, hogy hogyan alakulnak az arányok. Matematikailag egészen valószínűtlen például, hogy rezisztenciát adó mutáció történjen, amikor csak kevés patogén másolja önmagát, ahogy azonban egyre több és több patogén jelenik meg és kezd el szaporodni, az esélyek is változnak.
Mindazonáltal még ez sem jelenti azt, hogy vakcinákkal szemben sosem alakult volna ki rezisztencia. A legkézenfekvőbb példa talán az influenzáé, amelynek kifejezetten magas a mutációs hajlama. Ennél fogva rövid idő alatt képes elegendő mutációt felhalmozni ahhoz, hogy az ellene termelt antitestek ne ismerjék fel többé - ezt a folyamatot nevezzük antigénsodródásnak. Részben az antigénsodródás a magyarázata annak, miért kell évről évre módosítani az influenza elleni védőoltást, és miért kell minden szezon előtt beoltatnunk magunkat. Napjainkban persze aktuális a kérdés, hogy vajon kell-e hasonló miatt aggódnunk az új koronavírus kapcsán. Nos, a két oxfordi kutató szerint nem, a SARS-CoV-2-vírus biztonságosabban képes ugyanis másoltatni magát, így ritkábban fordulnak elő hibák is, ritkábbak a mutációk, mint az influenza esetében.
Ezzel együtt továbbra is óvatosnak kell maradnunk. Érdemes még egyszer hangsúlyozni: ha rezisztenciáról van szó, a számok igenis fontosak. Minél több a vírus, annál valószínűbb, hogy fellép egy olyan mutáció, amely számottevően kihat a vakcinák hatékonyságára. Ha pedig ez bekövetkezik, úgy elengedhetetlen lesz, hogy újabb vakcinákat hozzanak létre, majd azzal újfent beoltsák az embereket. Már csak ezért is fontos tehát, hogy a járvány terjedését a lehető leginkább visszaszorítsuk a meglévő védekezési eszközök segítségével.
Legjobban: