Антибиотиците са надеждно оръжие срещу много видове бактериални заболявания, но нарастващата резистентност към лекарствата е основен проблем. „Патогените придобиват резистентност по-бързо, отколкото можем да въвеждаме нови антибиотици и това причинява криза на човешкото здраве“, казва биохимикът Ким Люис от Североизточния университет.
Люис е част от екип, който наскоро представи обещаващ антибиотик, роден от нов начин за използване на силите на почвените микроорганизми. При тестове върху животни, тиксобактин се оказа ефективен за унищожаване на голямо разнообразие от болестотворни бактерии - дори и такива, които са разработили имунитет към други лекарства. Най-добрите усилия на учените за създаване на мутантни бактерии с резистентност към лекарството се провалиха, което означава, че теиксобактин може да функционира ефективно десетилетия преди патогените естествено да развият резистентност към него.
„Антибиотичната ера“ на 20 век въвежда широко успешни, насочени усилия срещу бактериите, причиняващи болести. Лекарства като пеницилин и стрептомицин станаха имена на домакинствата и милиони хора се възползваха от тях.
Но широкото използване и злоупотреба, като пациенти, които не приемат лекарствата правилно, означава, че бактериите започват да работят извънредно, за да развият резистентност към антибиотици. Сега някои патогени, включително някои щамове на туберкулозата, са резистентни към всички налични антибиотици. Тъй като резистентността може да се развие бързо, високите разходи за разработване на лекарства не се считат за дългосрочни и по-малко нови антибиотици достигат до пазара.
Част от проблема бяха проблеми с отглеждането на най-обещаващите кандидати в лабораторията. Естествените микробни вещества от почвените бактерии и гъбички са в основата на повечето антибиотични лекарства през миналия век. Но само около един процент от тези организми могат да се отглеждат в лаборатория. Останалите в потресаващи числа досега остават некултурни и с ограничена употреба за медицинската наука.
Люис и неговият екип решиха за различен подход. „Вместо да се опитваме да разберем идеалните условия за всеки един от милионите организми в околната среда, за да им позволим да растат в лабораторията, ние просто ги отглеждаме в естествената им среда, където те вече имат условията, които нужда от растеж “, казва той.
За да направите това, екипът създаде приспособление, което сандвичи почвена проба между две мембрани, всяка от които е перфорирана с пори, които позволяват на молекули като хранителни вещества да се дифундират, но не позволяват преминаването на клетките. „Ние просто го използваме, за да подмамим бактериите да мислят, че се намират в естествената си среда“, казва Люис.
Екипът изолира 10 000 щама некултурни почвени бактерии и подготви екстракти от тях, които могат да бъдат тествани срещу гадни патогенни бактерии. Teixobactin се очертава като най-обещаващото лекарство. Мишките, заразени с бактерии, които причиняват инфекции на горните дихателни пътища (включително S. aureus или Streptococcus pneumoniae ), се лекуват с теиксобактин и лекарството избива инфекциите без забележими токсични ефекти.
Вероятно е теиксобактинът да е ефективен поради начина, по който е насочен към болестта: Лекарството разгражда бактериалните клетъчни стени, като атакува липидните молекули, които клетката създава органично. Много други антибиотици са насочени към протеините на бактериите и гените, които кодират тези протеини, могат да мутират, за да произведат различни структури. Това означава, че атаката на лекарството не винаги е ефективна, така че някои издръжливи бактерии могат да оцелеят, в крайна сметка да помогнат за изграждането на устойчив щам.
Един съществуващ антибиотик, който също е насочен към предшествениците на липидните клетъчни стени, ванкомицин, работи ефективно почти 40 години, преди бактериите да развият резистентност. Новото съединение е значително по-добре защитено от резистентност от ванкомицин, така че може да има много дълъг период на ефективност, съобщава днес екипът в сп. Nature .
Днес теиксобактинът може да излекува мишки от инфекция, което е добро начало и лекарството е може би на две години от началото на клиничните тестове, които в крайна сметка биха могли да доведат до одобрение за лечение на хора. И обещаващ, какъвто може да е, тиксобактинът представлява само върха на айсберга, казва Люис. Кой знае какво може да се намери сред многото милиони некултурни почвени бактерии?
„Това е огромен източник на нови антибиотични съединения“, казва Люис. „Бихте могли да си представите всякакви съединения, които биха могли да бъдат там и да правят всякакви неща. Дори освен антибиотици, съединенията, които получавате от почвените микроорганизми, също са били използвани за разработване на лекарства против рак, имуносупресори и противовъзпалителни средства. Така че наистина тези бактерии са много добри в приготвянето на антибиотици, но определено има много други терапевтици, които могат да направят и те. "
