Теиксобактинът – новата надежда на човечеството
Бактериите лесно се адаптират към новите антибиотици, без значение колко силни са те. Въпреки това, с новото вещество, получено от почвена бактерия, устойчивите на лекарства микроби ще трябва да отстъпят назад, пише в статията на Кирил Стасевич във февруарския си брой сп. „Наука и жизнь“.
Новото откритие, направено от изследователи от Североизточния университет (САЩ), заедно с колегите от NovoBiotic Pharmaceuticals, се оказва грандиозно, колкото и откритият от сър Александър Флеминг пеницилин в плесента Penicillium notatum. Учените са открили почвена бактерия, чийто антибиотик е по-силен срещу всяка бактерия, независимо колко устойчива е тя на антибиотици.
Лекарствената резистентност на бактериите е истински проблем на съвременната медицина: благодарение на пластичността на генетичния апарат и способността да обменят гени, бактериите могат да се адаптират практически всяко лекарство, независимо дали е от естествен източник или е синтезиран в лабораторията. Любопитното е, че микробите дори не се нуждаят от контакт с антибиотици – генът може да стигне до тях по верига от други клетки и да се развие резистентност не към някакъв конктерен антибиотик, а към цяла група такива.
Освен това, резистентността може да се развие не срещу нито едно лекарство – в този случай няма да има проблеми + а срещу цели групи антибиотици. Вероятно най-известният пример тук е метицилин-резистентният стафилокок или MRSAрезистентни към широка гама лекарства. Често се използва като моделен изследователски обект за разбиране на механизмите, участващи в развитието на лекарствена резистентност, и в същото време за тестване на нови вещества, които биха могли да преодолеят подобна резистентност. Може би най-известният пример е този с метицилин-резистентният стафилокок или MRSA, резистентен към широка гама лекарства.
Новият Теиксобактинът, описан наскоро в статия в Nature , се оказа просто магичен, „разбиващ“ абсолютно всяка резистентност от патогенни бактерии в това число MRSA и туберкулозна Mycobacterium tuberculosis (известна със способността си да игнорира антибиотиците). Досега авторите не са успели да намерят лекарствена резистентност, които тексобактинът не би могъл да преодолее. Първоначално учените са предположили, че се касае за някаква рядка отрова, която ще убие не само бактериите, но и самия пациент. Опасенията обаче се оказали напразни: мишки, инжектирани със смъртоносни дози патогени, а след това третирани с теиксобактин, са останали живи, без никакви признаци на отравяне от ново вещество.
Суперантибиотикът е изолиран от неизвестна досега почвена бактерия Eleftheria terrae , която се оказа невъзможна за отглеждане с помощта на конвенционални лабораторни методи. Тоест, бактерията се нуждае от такива вещества и в такова съотношение, което може да се намери само в почвата, но не и в микробиологични хранителни среди. За да „уловят“ капризните микроби Ким Люис (Kim Lewis) и колегите му трябвало да използват наскоро изобретил устройство, наречено Ichip: почвената проба се разрежда, така че бактериалните клетки да могат да бъдат разпределени поотделно между няколко десетки микрокамери, пълни с агар и отделени от външната среда чрез полупропусклива мембрана. Устройството се поставя в почвата. По този начин бактериите не могат да напуснат клетките, но пък получат почвените вещества, необходими за растеж и размножаване през мембраната. Това прави възможно изолирането и размножаването на бактерии с тиксобактин.
В какво се крие суперсилата на новия антибиотик? Новият антибиотик пречи на синтеза на клетъчната стена, което не е ново, но за разлика от другите антобиотици, не се „цели“ в ензим, нито пептид. Теиксобактин се свързва с предшествениците на пептидогликан и теихоева киселина, които се игражда клетъчната стена. При това върху много устойчиво място в полимерните структури – толкова устойчива и неподдаваща се на промени, че досега в никоя бактерия не е намерена нейна модификация.
Механизмът на действие може да се сравни в някаква степен с този на ванкомицина, но последният се свързва с пептидния компонент на клетъчната стена, който сам по себе си може да бъде променен, без да навреди на клетката.
Бактерията, която произвежда тиксобактин, е устроена така, че трябва да се защитава от собствения си антибиотик, затова в нейната клетъчна стена няма мишени за него. няма цели за него в клетъчната му стена. Най-вероятно в природата няма готови гени срещу тиксобактин и е просто невъзможно да се придобие резистентност към него поради хоризонталния пренос на желания ген от една бактерия в друга. Възможно е резистентността към теиксобактин все пак да се появи, но това ще отнеме много повече време от обикновено. И все пак би било по-правилно да се каже, че новият антибиотик убива всички – засега …
Самият метод за улавяне на почвените бактерии, които не могат да бъде изолирани чрез конвенционални лабораторни методи, може да продължи да ни доставя цели класове лекарства, с които патогенните микроорганизми ще бъдат много трудни. Смята се, че само 1% от съществуващите микроби могат да бъдат култивирани в лаборатории. Други можем да видим само в малки количества в проби от почва или вода и в резултатите от генетичен анализ, който сканира цялата ДНК в такива проби. Чрез разработването на нови методи като Ichip , с които можем да изучаваме по-добре микробното разнообразие, можем да получим по този начин богат източник на нови лекарства – кой знае какви тайни бактериите крият в себе си, които все още са невидими за изследователите.
