Sydneyská skalná ústrica Saccostrea glomerata. Kredit: Pelagic, Wikipedia, CC BY-SA 4.0

Rezistencia niektorých druhov baktérii voči určitým antibiotikám môže byť prirodzená, daná ich vlastnosťami, ale väčší problém predstavuje získaná, objavujúca sa počas prebiehajúcej antibiotickej liečby rozmnožením zmutovaných odolných jedincov, ktorí prerastú pôvodnú citlivú populáciu. Získaná rezistencia môže vzniknúť zmenou konfigurácie cieľovej štruktúry baktérie, obmedzením prieniku antibiotika do bunky, aktiváciou mechanizmu eliminácie antibiotika z bakteriálnej bunky alebo nástupom tvorby degradačných enzýmov, ktoré antibiotikum inaktivujú. Vývoj nových antibiotík, prekonávajúcich mechanizmy rezistencie, zákonite nestačí tempu, ktorým vznikajú nové mutácie. Problém zhoršuje, že vývoj nových antibiotík nie je ani ekonomicky zaujímavý: proces klinického skúšania a registrácie nového lieku je rovnako drahý a pomalý pre lieky, ktoré pacienti užívajú dlhodobo a predávajú sa vo veľkom množstve aj pre antibiotiká, ktoré pacient užíva len krátko a predá sa ich málo. A nové antibiotiká, ktoré sú väčšinou zaradené do antibiotickej rezervy, sa užívajú ešte menej, tak málo, že to dostatočne nevyváži ani vysoká cena.

Jednou z metód získavania nových liečiv je hľadanie nových prírodných látok s antimikrobiálnym účinkom všade, aj na tých najnepravdepodobnejších miestach. Nakoniec, prvé známe antibiotikum, penicilín, sa našlo v plesni, ktorá napadla zabudnuté Petriho misky v laboratóriu istého doktora Fleminga. Za desaťročia sa už skúmali všetky možné rastliny a živočíchy vrátane tých mikroskopických (a týmto postupom boli získané viaceré antibiotiká) a zdalo sa, že už ani nie je kde hľadať. Ale bolo - v krvi, presnejšie hemolymfe austrálskych ústric.

Skupina vedcov si pri skúmaní morských bezstavovcov všimla antibakteriálny účinok čiastočne purifikovaného extraktu proteínov z hemolymfy austrálskej sydneyskej skalnej ústrice Saccostrea glomerata. A prečo hľadali práve tam? Tieto živočíchy nemajú imunitný systém, podobný ľudskému, ale pritom žijú v prostredí, plnom baktérii, ktorým sa nejako musia brániť. Ako uviedla profesorka Kirsten Benkendorff z National Marine Science Centre, vedcov napadlo, že ich hemolymfa by mohla obsahovať látky so silným antimikrobiálnym účinkom, konkrétne antimikrobiálne proteíny a peptidy (AMPP).

Sydneyská skalná ústrica sa pestuje na farmách, je teda dostupná vo veľkom množstve. Teraz sa skúma, ako sa obsah antimikrobiálnych proteínov v hemolymfe mení za rôznych podmienok chovu. Kredit: CSIRO, Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Čiastočne puritikovaný extrakt z hemolymfy skutočne vykazoval inhibičný účinok voči kmeňom baktérii Streptococcus pneumonie a Streptococcus pyogenes a tiež výrazne posilňoval účinok konvenčných antibiotík voči klinicky dôležitým kmeňom, ako sú Pseudomonas aeruginosa, Moraxella catarrhalis, Klebsiella pneumoniae a Staphylococcus aureus. Čo je tiež dôležité, nezistili sa toxické účinky na pľúcne bunky, a to ani v koncentráciach násobne vyšších, ako boli inhibičné voči baktériam. Proteomickou analýzou bola potvrdená prítomnosť viacerých antimikrobiálnych proteínov a peptidov.

Antimikrobiálne peptidy sú jednou z najsľubnejších skupín antimikrobiálnych liekov pre liečbu infekcii, spôsobených multirezistetnými baktériami. Bolo už ich už popísaných mnoho, z rôznych zdrojov a s rôznymi mechanizmami účinku a antimikrobiálnym spektrom. Dôležitou podmienkou pre ich využiteľnosť v klinickej praxi je aj možnosť získať tieto látky v dostatočnom množstve (čo sa asi nakoniec nebude dať realizovať len pestovaním ústric, aj keď je takto možné získať dostatočné množstvá aspoň pre výskum - na rozdiel od mnohých sľubných látok z iných zdrojov). Peptidy je však spravidla možné aj vyrábať. Ďalším krokom teda bude identifikácia najúčinnejších peptidov a proteínov z hemolymfy, prípadne aj modifikácia ich molekúl, klinické skúšanie a príprava výroby v priemyselnom merítku. Je to ešte proces na mnoho rokov, predsa však s perspektívou získania skupiny antimikrobiálnych liekov, u ktorej je podľa súčasných poznatkov aj menšia pravdepodobnosť vzniku rezistencie.

Zdroje:

Caitlin Taylor So: The Surprising Source of Next-Gen Antibiotics: Oyster Blood

Kate Summer et al.: Antimicrobial proteins from oyster hemolymph improve the efficacy of conventional antibiotics