Egy sor dolog - a császármetszéstől, a vakbélműtéten át a szervátültetésig -, ami ma magától értetődő, az antibiotikumok nélkül nagyon nehézzé válna. Azok, akiknek legyengült az immunrendszerük, különösen veszélyeztetetteké válnak, de bárki veszélyben lehetnek a poszt-antibiotikus világban, ahol egy kis vágott seb is komoly gondokat okozhat. A tudósok különféle módszereket keresnek, s valószínűleg nem lesz egyetlen üdvözítő sem közülük, de az új megoldások kombinációja bepótolhatja a letűnő megoldások helyén keletkező űrt. Öt fő startégia látszik kibontakozni.
A támadók hatástalanítása
A baktériumokat nem mindig kell elpusztítani a semlegesítésük érdekében. Olyan helyzetet kell teremteni, amelyben a fertőzés nem lesz súlyos, s az immunrendszernek esélye lesz a leküzdésére. Ilyen megoldás lehet az olyan gyógyszerek kifejlesztése, amelyek nem fogják megölni a baktériumokat, de kevésbé ösztönzik őket az ellenállóvá fejlődésre. Így a rezisztencia kialakulása sokkal tovább fog tartani, mert a kórokozók nem küzdenek aktívan a szer hatásai ellen.
Számos baktériumnak titkos toxinjai vannak, amelyek károsítják a velük érintkezésbe kerülő sejteket. Gyakoriak az úgynevezett pórusképző toxinok , amely lyukakat ütnek a sejtekbe. Ide tartozik az MRSA, az Escherichia coli, a Listeria, a lépfene baktériuma, ahogy egyes mérges kígyók, skorpiók és tengeri virágállatok toxinja is.
Ha sikerül ezeket a toxinokat semlegesíteni, azaz elvenni a kórokozók fegyvereit, akkor sokkal gyengébbek lesznek. Az egyik kísérletben Liangfang Zhang, a University of California (San Diego) kutatója és munkatársai nanorészecskékkel vonnak be vörösvérsejtekből kinyert célmembránokat, amelyek csaliként szolgálnak az egyébként egészséges sejteket támadó toxinok számára, amelyeket szivacsként felszívnak. Ezek a nanoszivacsok idén már eredményesen megvédték a kísérleti egereket a mérgektől. Remények szerint a humán kísérletek két éven belül elkezdődhetnek.
Speciális kiszállítás
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Alternatív megoldásokkal az antibiotikumok képességei sokkal hatékonyabban is kihasználhatók, mint eddig. A tudósok azt vizsgálják, hogy miként lehet nanorészecskéket felhasználni a hatóanyagok célba juttatására. E gyógyszerekkel szőnyegbombázást hajtunk végre az egész szervezetben, de a túl nagy dózis akár mérgező is lehet. A gyógyszermolekulák azonban egy nanokapszula belsejébe helyezve, koncentráltan fejthetik ki a hatásukat. Ha felhasad a tárolóhéj, a hatóanyag-molekulák folyamatosan jutnak egyenesen a baktériumokhoz, s ez ugyanakkora dózis mellet nagyobb hatóerőt jelent. "Ezzel túl lehet lépni a baktériumok ellenállási képességén, mert a hatóanyag-cunamival nem képesek mit kezdeni a mikrobák védekező mechanizmusai" - mondta Zhang.
A nanorészecskék felhasználása útjában az egyik legnagyobb akadály, hogy a szervezet a méretük miatt vírusokként érzékelheti azokat, s akkor megpróbálja kilökni, vagy elszigetelni őket. Zhang és kollégái ezért álcázzák a nanorészecskéket vérlemezkék membránjait és sejtfragmentumokat használva, így kívülről úgy néz ki a tartály, mint egy miniatűr sejt. Bizonyos baktériumok vonzódnak a vérlemezkékhez, s ha elcsábulnak a betolakodókat elárasztják a gyógyszerek. A nanohordozókat speciálisan bizonyos baktériumfajták ellen építik fel, s csak akkor szabadítják ki a tartalmukat, ha a nekik megfelelő kórokozó kerül az útjukba.
Közvetlen támadás
Van, amikor nincs szükség kerülőutakra, a hagyományos antibiotikumokkal is elpusztíthatók a baktériumok. Az egyik stratégia a mesterséges antimikrobiális peptidek (AMP) tervezése. Ezek a vegyületek részét képezik a mikrobák elleni természetes immunválasznak. Ezek a vegyületek támadást intéznek a kórokozó ellen, és elpusztítják. Az a probléma ezekkel a szerekkel, hogy többnyire toxikusak. Nemrégiben több kutatócsapat együttműködésében sikerült kivonni egy nem-toxikus AMP-t tengeri zsákállatokból. A biológusok ehhez hozzákapcsoltak néhány aminosavat, amivel tovább javították a hatóanyag képességét, amit E. coli-val és az MRSA-val fertőzött egerek kezelése során tudtak kimutatni, illetve a rágcsálók immunrendszere is megerősödött, s visszafogta a gyulladást, illetve kiváltotta a fehérvérsejt tartalék előállítását.
Az antimikrobiális peptidek a patogének széles köre ellen vethető be, és a baktériumok nehezen válnak rezisztenssé velük szemben. Sőt a tudósok úgy vélik, hogy e peptidek a hagyományos antibiotikumoknál sok esetben sokkal hatékonyabbak. Az a probléma velük, hogy jelenleg igen lassú és drága az előállításuk. Ezért meg kell találni azt a módszert, amely mikrobák programozásával olcsóbbá és tömegessé teheti az előállításukat. A másik gond, hogy esetleg a gazdasejtek ellen fordulhatnak. Ugyanakkor elképzelhető, hogy olyan fertőtlenítőanyagot szolgáltatnak, ami a használati eszközökön (mobiltelefon, fogkefe, sebészeti eszközök stb.) megakadályozza a fertőző ágensek megtelepedését.
Újra érzékennyé tétel
Egy másik módja a baktériumok meggyengítésének, hogy kiütik az ellenállásukat az antibiotikumokkal szemben. Vannak bakteriumokra specializálódott ragadozó vírusok, a bakteriofágok , amelyek felhasználhatók ilyen célokra. A fágok rendkívül hatásos baktériumgyilkosok, de a kutatók a géntechnológiával is fejleszthetik őket, hogy új készségeket adva nekik, amelyekkel visszaállíthatják a baktériumok érzékenységét a hagyományos gyógyszerekre. Ha sikerül megtalálni a géneket, amelyek az antibiotikum rezisztenciáért felelősek, akkor megsemmisíthető a védelmi képességük, s így már elpusztíthatók a baktériumokat.
Egy másik módja, hogy megtörjék a baktériumok ellenállását, amelyek egy akadályt, úgynevezett biofilmet feszítenek ki maguk köré, amelyek a gyógyszerek nem tudnak áthatolni. Olyan fágok is építhetők, amelyek átrágják a biofilmet, megnyitva az utat a hatóanyagok előtt. A fágokat úgy tűnik, hogy körülbelül ugyanolyan hatékonyak, mint az antibiotikumok emberek kezelésére, bár ezt még klinikai adatok nem erősítik meg.
A fágoknak is vannak hátrányaik, például ahelyett, hogy megölnék a kórokozókat, a rezisztenciát átvihetik más baktériumokra. De azt sem lehet kizárni, hogy az emberi szervezetben váltnak ki nem kívánt reakciókat.
A személyes kapcsolatot
Egyes terápiákat kifejezetten hozzá lehet igazítani a megcélzott baktériumokhoz. Itt ismét a fágok az ideális jelöltek a megoldásra. A fágok alapvetően a baktériumok természetes ellenségei, így szinte minden baktériumhoz megtalálható a megfelelő fág.
A hagyományos antibiotikumok gyakran válogatás nélkül megölik a baktériumokat, beleértve azokat is, amelyek a testünk természetes mikrobiomjának részét képezik, s kulcsszerepük van az egészségünk fenntartásában. A vírusok ezzel szemben sokkal specializáltabb megközelítést tesznek lehetővé, azaz a jó baktériumokat meghagyják és csak a rosszakat pusztítják el.
Ez a sajátosság azonban kétélű kard. Ahhoz, hogy elegendő fajta, a különböző baktériumok ellen ható hatóanyagunk legyen, ki kell keverni egy víruskoktélt. Míg a fágok nem különösebben drágák, egy ilyen kevert hatóanyag gyártása sokkal bonyolultabb lehet. A másik baj, hogy ha valaki elmegy az orvoshoz, nagyon nehéz megadni a választ, hogy a panaszait milyen baktériumok okozzák, amelyek ellen a megfelelő koktélt ki kellene keverni. Azaz itt a diagnosztikának is nagyot kellene fejlődni. De a fágok itt is segíthetnek. Ha ugyanis megfertőzik a célbaktériumukat, akkor genetikai fejlesztés segítségével világításba kezdhetnek egy olyan anyaggal, mint amit a szentjánosbogarak is használnak. S ebből már kiolvasható a helyes eredmény.
Mivel a baktériumok folyamatosan fejlődnek, mindig szükség lesz valami újra ellenük. A kutatások azonban azt bizonyítják, hogy az antibiotikumok utáni világban sem leszünk védtelenek a bakteriális kórokozókkal szemben. De biztosan máshogyan, s főleg színesebben fogunk védekezni, mint ahogyan ma tesszük.
Forrás: Popsci
Ez is érdekelhet
