A gyakran és indokolatlanul alkalmazott antibiotikumok komoly kihívás elé állítják az egészségügyet. Olyan, többféle antibiotikummal szemben ellenálló, multirezisztens baktériumok terjedtek el, amelyeket a gyakran csak szuperbaktériumokként emlegetnek, és számos halálesetért felelősek világszerte. A bakteriális fertőzések kialakulásának gócpontjai a kórházak és az egészségügyi intézmények, ahol jelentős az antibiotikum-használat, és a betegek között is könnyen képesek terjedni a kórokozók.

A kialakult helyzetben égető szükség van új, hatékony antibiotikumok fejlesztésére, ezért az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) Biokémiai Intézetén olyan antibiotikum-molekulák fejlesztésébe kezdtek, amelyek hatékonyak lehetnek a szuperbaktériumok ellen.

Az SZBK Biokémiai Intézetében működő Szintetikus és Rendszerbiológiai Egység kutatócsoportja Pál Csaba vezetésével a rangos Plos Biology folyóiratban jelentette meg kutatási eredményeit, amelyekről az ELKH számolt be szerdai közleményében.

Új antibiotikumokra van szükség

Az Európai Betegségmegelőzési és Járványvédelmi Központ felmérése alapján 2017-ben Európában a multirezisztens kórokozók az intenzív osztályokra kerülő betegek 8,3 százalékánál okoztak tüdőgyulladást, illetve véráram- vagy húgyúti fertőzéseket. A kezelés elhúzódása miatti többletköltségeken túl ezek a fertőzések nagyon gyakran a betegek halálával végződnek – a WHO 2019-es adatai szerint ez évente 700 ezer halálesetet jelent. Becslések szerint ez a szám a jövőben olyan mértékben növekedhet, hogy 2050-re a rákos megbetegedéseknél is több halálos áldozatot követelhetnek a rezisztens fertőzések.

A rezisztencia problémája természetesen Magyarországot is érinti. A hazai kórházakban a leggyakoribb az Acinetobacter baumannii, a Klebsiella pneumoniae, a Pseudomonas aeruginosa, valamint az MRSA általi fertőzés.

A kialakult súlyos krízishelyzetben – a globális szemléletváltás mellett – égető szükség lenne új, hatékony antibiotikumok fejlesztésére, ez a folyamat azonban az elmúlt években jelentősen lelassult. Mivel a baktériumok rendkívül gyorsan képesek ellenállóvá válni, az új antibiotikumok a piacra kerülés után rövid időn belül, vagy gyakran már a tesztelési folyamat során hatástalannak bizonyulnak. Mivel a fejlesztési folyamatba fektetett rengeteg idő és pénz nem térül meg, a gyógyszergyárak egyre kevésbé érdekeltek az antibiotikum-fejlesztésben, és néhány vállalat, például a Novartis és a Sanofi már teljesen fel is hagyott az ilyen irányú kutatásokkal.

Ha a fejlesztési folyamat legelejét körültekintőbben végeznék, nagyobb eséllyel találhatnának olyan szereket, amelyek hosszabb ideig hatékonyak maradnak. Ehhez a molekulák újszerű, racionális tervezésére van szükség. A tervezés és a szerkezet módosítása által létrehozhatók olyan specifikus molekulák, amelyekkel szemben a rezisztencia kialakítása nehézkesebb lehet a baktériumok számára.

Egy veszélyes kórokozó: az MRSA

Pál Csaba kutatócsoportjának az a célja, hogy olyan antibiotikum-molekulákat fejlesszen, amelyek hatékonyak az MRSA-fertőzéssel szemben. Ezt a methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus baktérium, röviden MRSA okozza, amely az egyik legveszélyesebb kórokozó Európában, így Magyarországon is. Vannak országok, ahol több fertőzést, illetve gyakran halálos kimenetelű megbetegedést okoz, mint bármely más fertőző betegség együttvéve. Egyes becslések szerint a kapcsolódó globális egészségügyi költségek elérik az évi 5 milliárd dollárt. A jelenlegi piacon lévő és fejlesztés alatt álló antibiotikumok nem kínálnak kielégítő megoldást, mivel az MRSA rendkívül gyorsan alkalmazkodik az új antibiotikumokhoz.

Lucija Peterlinnel (Ljubljanai Egyetem) szoros szakmai együttműködésben két, minőségileg új antibiotikum-jelöltet hoztak létre a kutatók, amelyeket ULD1-nek és ULD2-nek neveztek el. E molekulák különlegessége, hogy több célpontjuk is van a bakteriális sejten belül, ezért az ellenálló képesség kialakulása minimális. Az előzetes, egereken végzett kísérletek azt mutatják, hogy az ULD1 és az ULD2 az MRSA-bőrfertőzésekkel szemben különösen hatékony, ugyanakkor az emberi sejtekre sincs károsító hatással.

Pál Csaba, Nyerges Ákos és munkatársaik igazolták, hogy a piacon lévő, vagy jelenleg is fejlesztés alatt álló antibiotikumok az MRSA számos genetikai változatával szemben nem hatékonyak. Ezzel szöges ellentétben az ULD1 és az ULD2 laboratóriumi körülmények között hatékonyan irtotta az összes vizsgált MRSA-változatot. A molekulacsalád nemzetközi szabadalmaztatási eljárása elkezdődött. A végső cél, hogy a molekulák értékesíthetők legyenek a nemzetközileg is jelentős gyógyszerfejlesztő cégek számára

A 2002-ben az ELTE-n doktoráló Pál Csaba ösztöndíjjal több évet kutatott Oxfordban és Heidelbergben, szakterülete az antibiotikum-rezisztencia mellett a genommérnökség. Pál a tavaly szeptemberi Qubit Live #2 rendezvény vendége volt, és a közönségnek arról beszélt, hogyan lehet megtalálni a szuperbaktériumok gyenge pontját:

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: