Antybiotyki, które pokonają bakterie lekooporne
Badania nad pochodnymi substancji zwanej deoksypergularyniną (DPG) dają nadzieję, że powstanie skuteczny antybiotyk, który pozwoli znacznie szybciej, bezpieczniej i z mniejszą szkodliwością dla chorego zwalczać zakażenia lekoopornych szczepów bakterii gruźlicy.
Zakażenie bakterią gruźlicy Mycobacterium tuberculosis każdego roku prowadzi do śmierci około półtora miliona ludzi na całym świecie. W leczeniu gruźlicy stosuje się antybiotyki, które zwykle potrafią skutecznie wyleczyć chorego. W ostatnich latach rozwinęły się szczepy bakterii: wielolekooporne (MDR – multi-drug resistant), ekstensywnie lekooporne (XDR – extensively drug-resistant) i całkowicie lekooporne (TDR – totally drug-resistant). Kiedy skuteczny dotąd lek przestaje działać, staje się to poważnym zagrożeniem i dużym wyzwaniem dla medycyny.
W czasopiśmie PLOS Biology, 31 maja 2022 roku, ukazał się artykuł naukowy, w którym Ho-Yeon Song z Uniwersytetu Soonchunhyang w Korei Południowej i jego współpracownicy donoszą, że odkryta przez nich nowa klasa antybiotyków jest wysoce skuteczna w walce z lekooporną gruźlicą. Jeżeli badania krytyczne potwierdzą się, nowa klasa leków stanowiłaby znaczący postęp w leczeniu gruźlicy.
Badania nad nowym lekarstwem rozpoczęto od poszukiwań inspiracji w przyrodzie. Pierwszym krok to analiza wielu różnych roślin pod kątem ich antybakteryjnych cech. Uwagę naukowców przyciągnęła kwitnąca roślina stosowana często w tradycyjnej medycynie chińskiej – Cynanchum atratum, której korzeń zawiera substancję zwaną deoksypergularyniną (DPG). W przeprowadzonych testach ustalono, że DPG jest skuteczne w zwalczeniu Mycobacterium tuberculosis, a równocześnie nie szkodzi zainfekowanym przez tę bakterię komórkom. W dalszych badaniach udało się zidentyfikować klasę pochodnych, zwanych zbiorczo PP – w oparciu o obecność grup fenantrenowych (ang. phenanthrene) i pirolidynowych (ang. pyrrolidine) w strukturach – o silnym działaniu przeciwgruźliczym i niskiej toksyczności.
W przypadku kilku pochodnych, standardowa miara działania przeciwbakteryjnego znana jako minimalne stężenie hamujące (MIC – minimum inhibitory concentration) była niższa (co znaczy – lepsza), niż w przypadku obecnych leków przeciwgruźliczych pierwszego rzutu w hodowli komórek zakażonych szczepem XDR. W badaniach przeprowadzonych na myszach (4 tygodnie leczenia jedną pochodną o nazwie PP1S) znacząco zmniejszyło obciążenie zakażeniem gruźlicą w porównaniu z grupą kontrolną. Ani PP1S, ani druga badana pochodna PP2S, nie wywoływały żadnych klinicznych skutków ubocznych u zdrowych szczurów po dwóch tygodniach leczenia wysokimi dawkami. Po czterech tygodniach terapii pośrednimi dawkami PP2S nie zaobserwowano żadnych działań niepożądanych.
Naukowcy podkreślają niską szkodliwość opisanego lekarstwa, ponieważ jednym z najistotniejszych problemów związanych z leczeniem antybiotykami jest to, że wraz z eliminowaniem szkodliwych bakterii zabijają one również te, które w naszych jelitach wykonują ważną i potrzebną pracę. Po tygodniu leczenia PP2S nie zaobserwowano znaczących zmian w mikrobiomie jelitowym myszy, w porównaniu z licznymi zmianami obserwowanymi po leczeniu innymi lekami przeciw gruźlicy.
Badacze podejrzewają, skąd tak selektywne działanie PP, które wpływa na M. tuberculosis, a nie szkodzi innym bakteriom. Uważają, że działanie tego środka jest skierowane na konkretny gen zwany PE_PGRS57. Gen ten występuje we wielu gatunkach bakterii gruźlicy, ale poza tym pojawia się bardzo rzadko.
To bardzo ważna informacja dla chorych osób oraz tych, którzy zajmują się leczeniem lekoopornej gruźlicy. Leczenie zakażenia wielolekoopornym (MDR) szczepem M. tuberculosis trwa około roku i wymaga zażywania mieszanki (zwanej koktajlem) różnych antybiotyków, z których wiele ma znaczące efekty uboczne. W przypadku nowego leku nadzieję w naukowcach budzi zarówno jego wysoka skuteczność, jak i bezpieczeństwo. Jeżeli kolejne etapy badań, w tym badania kliniczne okażą się pomyślne, to znaczy, że nauka dostarczyła nam właśnie ważną alternatywę dla dotychczasowych sposobów leczenia zakażenia gruźlicą.
Źródło badań: Hoonhee Seo et al. A novel class of antimicrobial drugs selectively targets a Mycobacterium tuberculosis PE-PGRS protein. May 31, 2022. PLoS Biology (2022). DOI: 10.1371/journal.pbio.3001648.
Opracowano na podstawie artykułu New antibiotics could tackle drug-resistant tuberculosis bacteria opublikowanego na portalu MedicalXpress.
