Emberek millióit mentheti meg egy forradalmi antibiotikum

Új antibiotikumot fejlesztettek ki, amely a veszedelmes, más antibiotikumokkal szemben ellenálló kórokozókat elpusztítja, de közben a “jó” bélbaktériumainkat megkíméli.

Az Illinois-i Egyetem (Urbana-Champaign, Egyesült Államok) kutatói új antibiotikumokat fejlesztettek ki, amelyek az akut tüdőgyulladás és szepszis egérmodelljeiben visszaszorították vagy eltüntették a más gyógyszerekkel szemben ellenálló baktériumfertőzéseket, ugyanakkor a bél normális baktériumflóráját nem bántották. Egyikük, a lolamicinnek nevezett új gyógyszer kikezelte a veszedelmes kórházi kórokozó, a Clostridioides difficile által okozott másodlagos fertőzéseket is, és sejttenyészetben több mint 130 gyógyszerrezisztens baktériumtörzzsel szemben bizonyult hatékonynak. Az eredmények részleteiről a Nature legfrissebb számában olvashatunk.

Az új antibiotikum nem bántaná a bélflórát
Fotó: Science Photo Library via AFP

"Az emberek egyre inkább felismerik, hogy az antibiotikumok, amelyeket valamennyien szedünk, és amelyek leküzdik a bakteriális fertőzéseinket, sőt, sokszor az életünket is megmentik, bizonyos kedvezőtlen hatásokkal is bírnak – mondta el az Illinois-i Egyetem vegyészprofesszora, Paul Hergenrother, aki korábbi doktoranduszával, Kristen Muñozzal együtt a kutatást irányította. – 

Miközben elpusztítják a kórokozókat, a jó baktériumainkat is megtizedelik. Ezért kezdtünk el az antibiotikumok egy olyan új nemzedékén gondolkodni, amelyek megölik a patogén baktériumokat, de a számunkra előnyöseket nem.”

Számos tanulmány rámutatott már arra, hogy a bél-mikrobiom antibiotikumok okozta zavarai növelik a fogékonyságot a további fertőzésekre, és nemcsak emésztőrendszeri, de vese-, máj- és egyéb problémákat is előidézhetnek.

Mi a baj az antibiotikumokkal?

„A legtöbb gyógyászatban használatos antibiotikum vagy csak a Gram-pozitív baktériumokat pusztítja el, vagy a Gram-pozitívakat és a Gram-negatívakat egyaránt” – fejtette ki Muñoz, majd elmagyarázta: a Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok a sejtfalszerkezetükben térnek el egymástól. A Gram-negatívakat két védőréteg borítja, ezért nehezebb őket megölni.

Az a néhány már létező gyógyszer, amely a Gram-negatív fertőzések ellen használható, a potenciálisan hasznos Gram-negatív baktériumokkal is végez. Például a kolisztin, a kevés klinikailag engedélyezett gramnegatív-specifikus antibiotikum egyike kedvez a C. difficile megtelepedésének, amely nemcsak hasmenést, de szövődményként akár életveszélyessé súlyosbodható pszeudomembranózus (álhártyás) bélgyulladást is okozhat. A kolisztin ráadásul mérgezi a májat és a vesét, ezért – teszik hozzá a szerzők – „ezt a szert kizárólag utolsó mentsvárként vetik be a klinikumban”.

Számos gond adódik tehát abból, ahogy az erre használható antibiotikumok válogatás nélkül pusztítják az összes Gram-negatív baktériumot. A kutatócsoport ezért egy az AstraZeneca gyógyszeripari óriás által kifejlesztett új gyógyszercsaládra összpontosította a figyelmét.

Hogyan működne az új antibiotikum?

 Ezek a szerek a Lol nevű lipoprotein-transzportrendszert gátolják, amely kizárólag a Gram-negatív baktériumokra jellemző, ráadásul genetikailag különbözik a patogén és a jóindulatú fajok között.

Kezdetben ezek a szerek még nem tudták elpusztítani a Gram-negatív fertőzéseket anélkül, hogy a kutatók a laboratóriumban kiiktatták volna a baktériumok néhány kulcsfontosságú védelmi rendszerét, de a rossz és jó mikrobák közötti különbségtételre való képességük miatt mégis ígéretes kiindulópontot jelentettek a további vizsgálatok számára.

Muñoz ezért olyan kísérletsorozatot tervezett, amelyben a Lol-gátlók különböző szerkezeti variánsait tesztelte végig abból a szempontból, hogy sejttenyészetben mennyire képesek elpusztítani a Gram-negatív és Gram-pozitív baktériumokat. Az új vegyületek egyike, amely a lolamicin nevet kapta, szelektív módon célozta „egyes Gram-negatív patogének, például az Escherichia coli, a Klebsiella pneumoniae és az Enterobacter cloacae laboratóriumi törzseit” – állapították meg a kutatók. A lolamicinnek sejtkultúrában nem volt kimutatható hatása a Gram-pozitív baktériumokra. Magasabb dózisban adva a lolamicin a klinikai izolátumokból származó, többszörösen gyógyszerrezisztens E. coli, K. pneumoniae és E. cloacae törzsek akár 90%-át elpusztította.

Gyógyszerrezisztens vérmérgezésben, valamint tüdőgyulladásban szenvedő egereknek szájon át adva a lolamicin a vérmérgezéses esetek 100%-ában, a tüdőgyulladásos esetek 70%-ában megmentette az állatok életét

– áll a csoport beszámolójában.

A kutatók kiterjedten vizsgálták a lolamicinnek a bél egészséges mikrobiótájára gyakorolt hatását. „Az egér mikrobiomja az emberi fertőzések jó modelljének tekinthető, mert az ember és az egér bélbiótája nagyon hasonló – szögezte le Muñoz. – Tanulmányok igazolták, hogy azok az antibiotikumok, amelyek egérben diszbiózist, vagyis a baktériumegyensúly felborulását okozzák, hasonló hatással bírnak az emberekben is.”

Ezzel szemben a lolamicin sem a háromnapos kezelés alatt, sem a 28 napos felépülési fázist követően nem okozott semmilyen drasztikus változást a bél-mikrobiom rendszertani összetételében”

 – hangsúlyozzák a szerzők.

Semmilyen drasztikus változást nem okozna a bélrendszerben az új antibiotikum
Fotó: Science Photo Library via AFP

Az eredmények kiterjesztéséhez még sokévnyi kutatásra lesz szükség – bocsátotta előre Hergenrother. A lolamicint és rokonvegyületeit további baktériumtörzsekkel szemben kell tesztelni, és részletes toxikológiai vizsgálatokat kell velük végezni. Minden új antibiotikum esetében kérdés továbbá, hogy milyen gyorsan váltanak ki gyógyszerrezisztenciát, ez a probléma ugyanis előbb vagy utóbb minden antibiotikumos baktériumkezelés kapcsán felmerül.

A tanulmány mindenesetre meggyőzően bizonyítja azt a tételt, hogy a kórokozó Gram-negatív baktériumokat lehetséges anélkül elpusztítani, hogy a bél kedvező hatású mikrobái kárt szenvednének, márpedig a legnehezebben kezelhető fertőzések némelyike ebbe a csoportba tartozik.