A Szegedi Biológiai Kutatóközpont munkatársainak a Nature Communications szaklapban megjelent tanulmánya új megvilágításba helyezi a baktériumok rezisztenciájának kialakulását, és ígéretes stratégiát kínál a rezisztencia minimalizálására tervezett antibiotikumok fejlesztéséhez.

Pál Csaba, a kutatócsoport vezetője a HUN-REN közleményében hangsúlyozza: az antibiotikum-rezisztencia globális kihívás. Még a legújabb fejlesztés alatt álló antibiotikumok esetében is gyorsan megjelenik a rezisztencia, ahogy azt a csoport két friss publikációja is bizonyítja. Ezért létfontosságú mélyebben megérteni az antibiotikumok hatékonyságát meghatározó alapelveket. Ezen ismeretek révén új utak nyithatók a rezisztencia kockázatát csökkentő antibiotikumok tervezésében.

Az antimikrobiális rezisztenciát ma már „csendes világjárványként” emlegetik, és az előrejelzések szerint 2050-re évente akár 10 millió haláleset is bekövetkezhet emiatt. Különösen a Gram-negatív baktériumok okoznak kihívást, mivel külső membránjuk jelentősen akadályozza az antibiotikumok behatolását.

A kutatócsoport által kidolgozott kettős célpontú membránpermeabilizáló – a külső burok átjárhatóságát lehetővé tevő – megközelítés lényegesen csökkenti a rezisztencia kialakulását a Maharramov Elvin és Czikkely Márton által irányított vizsgálatok során tanulmányozott kritikus kórokozók esetében.

A membránok megbontását egy másik létfontosságú sejtfunkcióval kombinálva drasztikusan csökkenthető a baktériumok ellenállóképességének kialakulása. Ez rávilágít arra, hogy nemcsak az számít, hány célpontja van egy antibiotikumnak, hanem az is, melyek azok.

Laboratóriumi evolúciós kísérletek során a kettős célpontú antibiotikumok rendre alacsonyabb rezisztenciaszintet eredményeztek a hagyományos antibiotikumokhoz képest. A környezeti minták vizsgálata is megerősítette, hogy az ilyen antibiotikumokhoz kapcsolódó rezisztenciagének lényegesen ritkábban fordulnak elő. Figyelemre méltó, hogy az egyik vizsgált antibiotikum – a tridecaptin M152-P3 –esetében nem voltak rezisztenciát okozó gének környezeti mintákban, miközben a legújabb antibiotikumoknál ezek már jelen vannak a természetben.

A baktériumok gyorsan képesek rezisztenciát kialakítani, még az olyan végső védvonalként használt antibiotikumokkal szemben is, mint a kolisztin. A csoport kutatása egy olyan új stratégiát javasol, amely a sejtmembránon keresztüli anyagtranszportot valamilyen mechanikai hatásra lehetővé tevő –mechanoszenzitív – csatornákra épít. Ez a megoldás új utakat nyithat a multidrog-rezisztens Gram-negatív kórokozók elleni antibiotikumok fejlesztésében.

A kutatás megmutatja, hogy a tudatosan tervezett kettős célpontú antibiotikumok jelentősen csökkenthetik a rezisztencia kockázatát. Ez nemcsak a baktériumok rezisztenciamechanizmusainak jobb megértését teszi lehetővé, hanem hozzájárul a biztonságosabb és hatékonyabb antibiotikumok fejlesztéséhez is, amely a közegészségügy számára világszerte kulcsfontosságú.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.