Teiksobaktyna — skuteczna broń w walce z MRSA

Międzynarodowy zespół naukowy odkrył nowy typ antybiotyków. Jeden z nich — teiksobaktyna — blokuje syntezę ścian komórkowych bakterii antybiotykoopornych i działa zarówno na bakterie Gram+, jak i Gram-. Teiksobaktyna za kilka lat stanie się nową bronią w walce z infekcjami przewlekłymi spowodowanymi przez patogeny antybiotykooporne.

Obecna oporność patogenów na antybiotyki stanowi przedmiot troski nie tylko klinicystów, ale i naukowców. Według analiz prowadzonych przez lekarzy z Brigham and Women’s Hospital w USA, w każdym przypadku schorzenia bakteryjnego, jakie odnotowano w latach 2008-2012, bakterie okazywały się oporne na 3-4 antybiotyki z głównego szeregu, zawierającego 10 podstawowych substancji antybiotycznych. Dotyczyło to zarówno bakterii Gram+, jak i Gram-. Jak przewidują naukowcy, około 2016 roku oporność bakterii przesunie się poza granice połowy z 10 antybiotyków głównego szeregu. Badacze zauważyli przy tym występowanie schorzeń spowodowanych przez bakterie Gram-, które już w trakcie sporządzania pierwszych antybiogramów okazywały się oporne na 8 antybiotyków głównego szeregu i nie były wcale bakteriami MRSA.Uznano, że jednym z najważniejszych zadań zespołów naukowych na świecie powinno być odkrycie i szybkie zastosowanie antybiotyków nowego typu, nie dających w krótkim czasie oporności bakteryjnej. Według „Technology Review”, rocznie nad zadaniem tym pracuje około 450 ekip badawczych na całym świecie.Wykorzystanie potencjału bakterii glebowychNa początku stycznia br. międzynarodowy zespół badawczy, złożony z naukowców z Northeastern University w USA, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn w Niemczech, brytyjskiej Selcia Ltd. i amerykańskiej NovoBiotic Pharmaceuticals, pracujący pod kierownictwem prof. Kima Lewisa i prof. Slavy Epsteina doniósł w „Nature” o wykryciu nowego typu antybiotyków, których przedstawicielem jest substancja czynna teiksobaktyna (Teixobactin).Metoda zastosowana przez zespół Lewisa i Epsteina jest pewną nowością w badaniach nad antybiotykami. Według analiz bakterii glebowych, niemal każda z nich jest potencjalnym źródłem nowej substancji czynnej, mogącej stać się antybiotykiem nowego typu. Jednak większość szczepów bakterii glebowych nie została nawet dobrze oznaczona, ponieważ tylko 1 proc. z nich udaje się hodować w warunkach laboratoryjnych. Pozostałe 99 proc. jest albo zbyt trudne do hodowli, albo poszczególne gatunki i szczepy bakterii tworzą hodowle wieloskładnikowe, w których nie sposób dobrze wyodrębnić ważnych substancji czynnych wytwarzanych przez każde z nich. Międzynarodowemu zespołowi badawczemu udało się pokonać te trudności, używając urządzenia CTC-iChip autorstwa naukowców z Massachusetts General Hospital (MGH) Center for Engineering in Medicine. iChip to system przepływowy, w ktorym wykorzystano znakowanie magnetyczne bakterii. Wyznakowane, są oddzielane za pomocą pola magnetycznego od reszty próbki i innych bakterii. W ten sposób można otrzymać czyste kultury niehodowanych dotąd bakterii. Wyodrębnione w ten sposób bakterie umieszczano następnie na mikropłytkach, ze składem jak najbardziej zbliżonym do właściwego środowiska glebowego. W ten sposób wyodrębniono i rozpoczęto hodowlę 50 000 szczepów nieoznaczonych bakterii i odkryto 25 nowych substancji, potencjalnych antybiotyków. Niszczące działanie nowej substancji czynnejTeiksobaktyna, wykryta w czasie rutynowego przeglądu substancji wytwarzanych przez kultury bakteryjne, wykazywała najsilniejsze z nich działanie antybiotyczne i według prof. Lewisa „praktycznie była gotowym antybiotykiem”.W 2013 roku zespół prof. Lewisa odkrył, iż infekcje spowodowane przez bakterie MRSA (ang. methicyllin-resistant Staphylococcus aureus), czyli szczepy gronkowca oporne na metycylinę, można wyleczyć niszcząc komórki uśpione gronkowca, nieaktywne metabolicznie. Jak wynika z pierwszych testów teiksobaktyny, blokuje ona od razu kilka różnych białek, które umożliwiają wytworzenie ścian komórkowych oraz znacznie osłabia ściany komórek uśpionych. To powoduje, iż antybiotyk ten likwiduje przewlekłe infekcje spowodowane przez bakterie MRSA. W podobny sposób teiksobaktyna działa na oporne na antybiotyki szczepy Mycobacterium tuberculosis oraz praktycznie na wszystkie patogeny zarówno Gram+, jak i Gram-. Jej sposób działania, skierowany jednocześnie przeciwko kilku różnymi białkom, powoduje, iż bakterie praktycznie nie mogą wytworzyć na ten antybiotyk oporności. Obecnie trwają badania in vitro nad działaniem teiksobaktyny i zaczynają się pierwsze serie testów in vivo na modelach mysich i szczurzych. Antybiotyki z teiksobaktyną jako podstawową substancją czynną bądź jedną z substancji czynnych znajdą się zapewne w produkcji za 4-5 lat, po klinicznych testach trialowych. Zespół Lewisa i Epsteina już obecnie bada inne potencjalnie obiecujące substancje antybiotyczne, odkryte w czasie badań nad bakteriami glebowymi. Jeszcze w obecnym roku zaczną się badania nad istnieniem naturalnej oporności w środowisku na teiksobaktynę oraz stwierdzeniem, jakie mikroorganizmy ją wykazują i w jakim stopniu.