Új felfedezés az antibiotikum-keverékek hatékonyságáról

Az antibiotikum-keverékek hatékonysága sokszor nagyságrendekkel gyengébb, mint az önállóan alkalmazott antimikrobiális hatóanyagoké – mutatta ki Lázár Viktória, az Eötvös Loránd Kutatási Hálózathoz (ELKH) tartozó Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) munkatársa az általa kifejlesztett új eljárással.

Az igen gyakori, kölcsönösen gátló hatású antibiotikum-kombinációk eddig ismeretlenek voltak a kutatók előtt, mert az antimikrobiális kezeléseket csekély számban, de hosszan túlélő, úgynevezett perzisztens baktériumok nehezen vizsgálhatók. A perzisztens baktériumok képesek az antibiotikum-kezeléseket hosszú távon túlélni, de nem tudnak az antibiotikum-kezelések alatt osztódni, mint az antibiotikumokkal szemben ellenálló úgynevezett rezisztens baktériumok. A kezelések után viszont újra elszaporodhatnak, kiújuló fertőzéseket okozva.

Ebben a kutatásban – amelynek eredményeiről a Nature szaklapban jelent meg publikáció – Lázár Viktória a Technion – Izraeli Műszaki Egyetemen egy nagy áteresztőképességű eljárást dolgozott ki az antimikrobiális anyagok baktériumölő hatásának pontos mérésére. Az eljárás lényege, hogy a kutatók fluoreszcens fehérjékkel jelölték meg a fertőző baktériumokat, ezáltal fénnyel gerjesztve láthatóvá tették a szilárd táptalajon növekvő baktérium-mikrokolóniákat, amelyeket egy kamerával rögzítettek. Így az alkalmazott szer hatását túlélő, perzisztáló sejtek számát egy automata képelemző szoftverrel meg tudták határozni, ami pontos becslést ad egy antibiotikum vagy antibiotikum-kombináció hosszú távú baktériumölő hatásosságáról.

A tanulmányban tesztelt baktérium a – kórházi fertőzések jelentős részéért is felelős – Staphylococcus aureus volt, amelynek különböző változatai számos antibiotikummal szemben ellenállóak.

Számos fertőző betegség – például tuberkulózis, az Enterococcus, a polimikrobás és ismeretlen eredetű szeptikus állapotok – esetében a kombinációs terápia a javasolt eljárás. Az antibiotikum-keverékekkel a kezelések fő célja, hogy az antibiotikumok felerősítsék egymás hatását, és alacsonyabb dózis ellenére is jobb eredményt érjenek el velük, miközben ezzel párhuzamosan sokféle baktérium ellen is hatásosak maradnak.

Lázár Viktória legújabb felfedezése azonban arra hívja fel a figyelmet, hogy számos antibiotikum-kombináció hosszú távon éppen ellenkező, kölcsönösen gátló kölcsönhatást mutat: együttes alkalmazásukkal megnő a kezeléseket hosszan túlélő, perzisztáló baktériumok száma. A kutatók azt is megfigyelték, hogy vannak bizonyos antimikrobiális anyagok, amelyek ezeket a perzisztáló baktériumokat is el tudják pusztítani, ráadásul más szerekkel együttesen alkalmazva felerősítik a kezelés hatékonyságát.

Bár a klinikai kezelések során az egymás hatását kölcsönösen gátló antibiotikum-pároknak kerülése lenne javasolt, a kutatók megfigyelték, hogy még ha a baktériumok ellenállóvá is válnak e gyógyszerpárok egyik vagy másik hatóanyagával szemben, együttesen alkalmazva mégis nagyságrendekkel hatékonyabban pusztítják el a rezisztens baktériumokat az antibiotikumokra érzékeny változatukhoz képest. Ez még az egészségügyi intézményekben terjedő rendkívül ellenálló és veszélyes MRSA-baktériumra is igaz.

Ezek az antibiotikumoknak ellenálló baktériumokat célzottan kiirtó, eltérően szelektív antibiotikum-kombinációk igen ígéretesek. Alkalmazásukkal lassítani lehet az antibiotikum-rezisztencia térhódításában alapvető szerepet játszó mobilis genetikai elemek terjedését, és ezáltal a kórokozók evolúciós alkalmazkodóképességét. Emellett lehetőséget nyithatnak egy kétfázisú kezelési stratégia alkalmazására, melyben az első fázis során a gyógyszer-kombináció használatával célzottan pusztítják el a rezisztens kórokozókat, így a második fázisban a korábban hatástalan kezelés újra alkalmazhatóvá válik.

Az SZBK Szintetikus és Rendszerbiológiai Egységének új kutatócsoportját vezető Lázár Viktória eddig 19-féle antibiotikum több száz kombinációját vizsgálta, azonban ezernél is több további gyógyszer létezik. Munkájának célja, hogy a rendkívül költséges újabb és újabb antibiotikum-fejlesztések helyett a már meglévő szerek kombinációinak vizsgálatára kerüljön a hangsúly.