Odhaduje sa, že kultivovať, teda pestovať v laboratóriu na umelých pôdach (výživových médiach) sa dosiaľ podarilo asi u 1 % všetkých druhov baktérii, o tých zvyšných 99 % väčšinou ani nevieme, že jestvujú. Poznáme síce väčšinu tých, ktoré spôsobujú ľuďom, zvieratám a rastlinám choroby, dajú sa využiť hospodársky alebo sú zaujímavé pre vedcov, ale očakáva sa, že práve tie neznáme by mohli produkovať substancie, využiteľné ako antibiotiká. Známe baktérie sú už z tohto hľadiska dokonale preosiate a veľká nádej na odhalenie nejakého nového produktu ich metabolizmu už nie je.
Veľkým krokom vpred bol vynález nového spôsobu kultivácie baktérii metódou iChip, na ktorom sa podieľali tak akademické inštitúcie, ako aj farmaceutické spoločnosti. Zásadnou zmenou je, že baktérie sa do kultivačného zariadenia naberajú aj so svojim životným prostredím, zriedeným agarom a ďalej v ňom rastú. A aby šiel výskum rýchlejšie, kultivujú sa naraz stovky baktérii, pričom každá jedna z nich je v jednom kanáli platničky zariadenia - iChipu. Kanály, či skôr kanáliky sú na oboch stranách platničky uzatvorené polopriepustnou membránou, ktorá umožňuje prístup živín a rastových faktorov a celý iChip je uložený späť do pôvodného prostredia, z ktorého baktérie pochádzajú - tu konkrétne do pôdy.
Touto metódou bolo izolované zo vzorky (spomedzi asi 10 000 izolátov) nové antibiotikum, produkované baktériou s predbežným menom Eleftheria terrae, účinné na Gram-pozitívne baktérie. Zabíja aj veľmi problémové meticilin-rezistentné zlaté stafylokoky (MRSA) a mykobaktérie tuberkulózy, ale aj Clostridium difficile, Bacillus anthracis, a iné potvory. Podmienkou je len, aby patrili do skupiny Gram-pozitívnych baktérii (Gram-negatívne baktérie majú naviac vonkajšiu membránu, ktorá ich chráni pred týmto antibiotikom).
Prvá reakcia vedcov bola taká, že asi objavili niečo príliš toxické na to, aby sa vôbec dalo použiť ako antibiotikum. Ale pokusné myšky prežili smrteľné dávky meticilin-rezistentných stafylokokov aj streptokoka pneumoniae, pritom sa neprejavili nijaké príznaky toxicity nového antibiotika.
Zásadnou sa zdá skutočnosť, že teixobactin nezasahuje nejaký cieľový proteín, ktorého gén ľahko podlieha mutáciam, ale dva neproteínové ciele v bunkovej stene - prekurzorové polyméry peptidoglykanu a kyseliny teichoovej, o ktorých nie je známe, že by podliehali u baktérii vôbec nejakým modifikáciam. Vznik rezistencie sa teda javí ako extrémne málo pravdepodobný. Baktérie, ktoré vytvárajú teixobactin sú Gram-negatívne, nepotrebujú teda vytvárať pre seba ochranné mechanizmy proti samému teixobactinu, ktoré by prípadne mohli získať cieľové patogénne baktérie horizontálnym prenosom.
Teixobactin sa teda zdá prototypom nového druhu antibiotík, na ktoré veľmi pravdepodobne nebude vznikať druhotná rezistencia, hoci prekvapenia sú stále možné. Okrem toho, čakajú ho ešte klinické skúšky na ľuďoch a overenie v praxi. Aj tak, zrejme bude vyhradené len na liečbu ťažkých infekcii.
Zdroje:
D. Nichols, N. Cahoon, E. M. Trakhtenberg, L. Pham, A. Mehta, A. Belanger, T. Kanigan, K. Lewis, and S. S. Epstein: Use of Ichip for High-Throughput In Situ Cultivation of “Uncultivable” Microbial Species [down-pointing small open triangle]. Appl Environ Microbiol. 2010 Apr; 76(8): 2445–2450.
L.L. Ling et al., “A new antibiotic kills pathogens without detectable resistance,” Nature, doi:10.1038/nature14098, 2015
Anna Azvolinsky: New Antibiotic from Soil Bacteria. The Scientist, January 2015
Analog herbicidu účinným antibiotikem
Autor: Václav Diopan (25.04.2019)
Na obzore je nová skupina antibiotík pre liečbu chronických infekcii
Autor: Matej Čiernik (26.11.2013)
Diskuze:
