Naučíme mikroorganizmy vyrábať účinnejšie antibiotiká? Českí vedci majú riešenie

26. 05. 2017

BIOCEVJedným z najzávažnejších problémov súčasnosti je, že baktérie si budujú odolnosť na antibiotiká. Mikrobiológovia z českého výskumného centra BIOCEV (Vestec pri Prahe)  však bolí úspešní pri hľadaní riešenia. Informácie o ich objave upútali pozornosť odbornej verejnosti a dostali sa na titulnú stránku májového čisla prestížneho časopisu Chemical Science.

Malária, streptokokové a stafylokokové infekcie. Ochorenia spôsobené mikroorganizmami, ktorých odolnosť proti existujúcim antibiotikám sa podľa februárovej správy Svetovej zdravotníckej organizácie stále zväčšuje. Za posledných 30 rokoch sa na trhu neobjavila nová skupina antibiotík. Vzácne sú aj správy o účinnejších látkach aj existujúcich skupín.

Inšpiráciu pre originálny recept na prípravu nových antibiotík bolo „molekulárne lego" –  stavebnicový princíp, ktorým pôdne mikroorganizmy skladajú svoje prírodné látky. „Podstata prípravy nových antibiotík, nazvaných CELIN a ODCELIN, spočíva v neprírodnej  kombinácii CELesticetinu a LINkomycinu, dvoch prírodných látok – linkozamidov, známych už od 60. rokov. Všetky snahy získať účinnejšie linkozamidové antibiotiká sa logicky sústredili na chemické úpravy účinnejšieho linkomycínu. Tak vznikol dnes najpoužívanejší liek skupiny – klindamycín, “ vysvetluje Jiří Janata, vedúci laboratória Struktura a funkce přírodních látek (Mikrobiologický ústav AV ČR v centre BIOCEV).

„Kombinovať linkomycín s málo aktívnym celesticetinom za celú dobu nikoho nenapadlo. Chemicky je to veľmi komplikované a po celé desaťročia chýbali vedcom potrebne vedomosti,
"dodáva Jiří Janata. Vedci dokonca veria, že môžu mikróby  naprogramovať tak, aby priamo vyrobili tieto nové liečivá. Plánujú skombinovať gény pre linkomycín a celesticetin do jediného produkčného organizmu.

Tím Jiřího Janatu viac ako desať rokov študoval, akým spôsobom vznikajú v mikroorganizmoch prírodné linkosamidy. Pochopenie týchto komplexných procesov umožnilo výskumníkom nájsť správnu kombináciu prírodných stavebných kameňov a vytvoriť nové antibiotiká bez použitia chemických procesov.
„Týmto krokom sme napodobnili alebo dokonca predbehli prírodu, kde podobným spôsobom dochádza k vývoju prirodzených antibiotík. Domnievame sa, že nami pripravené nové látky v prírode existujú, ibaže ich zatiaľ nikto neobjavil," dopĺňa Zdeněk Kameník, jeden z autorov úspešného článku.
Samotných vedcov prekvapil niekoľkonásobne vyšší antibiotický účinok v porovnaní s priemyselne vyrábaným linkomycínom. Nové látky si nechali patentovať a začali rozsiahle testovanie účinkov na širšiu skupinu mikroorganizmov, vrátane tých odolných voči existujúcim antibiotikám.
Podobným spôsobom pripravili viac ako stovku ďalších látok. U niektorých z nich sa očakáva vysoká účinnosť i proti malárii. Pre komerčné využitie však bude rozhodujúce, či sa podarí pripraviť mikroorganizmy priamo produkujúce tieto látky. Aj v prípade úspešného vývoja vedie k medicínsky použiteľnému liečivu ešte dlhoročná práca. Dĺžka procesu od základného výskumu k použiteľnému liečivu je 20 až 30 rokov. Podľa Jiřího Janatu, vďaka tomuto objavu sú asi v polovici tejto cesty.

Doplňujúce informácie

Odkaz na publikáciu: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sc/c6sc04235j#!divAbstract

Linkosamidové antibiotiká sa používajú okrem iného aj pri liečbe stafylokokových a streptokokových infekcií ako alternatíva penicilínu, včítane rezistentných kmeňov. Prírodnými látkami sú celesticetin a linkomycin. Linkomycin sa využíva ako antibiotikum v humánnej aj veterinárnej medicíne i pre chemickú prípravu klindamycínu. Klindamycin je dnes najúčinnejšou látkou skupiny, vedľa antibakteriálnej aktivity, inhibuje  (potláča) aj niektoré parazity (napr. Plasmodium, Toxoplasma). V kombinácii sa niekedy využíva aj pri liečbe malárie.

ilustračný obrázok 

Spracovala: M. Izakovičová

 

Zdroje: TS AV ČR

Obr. 1. Video z otvorenia BIOCEV 2016

 

Kľúčové slová:
inovácie, virológia

Odbory vedy a techniky:
Lekárske vedy

Tlač