Studie nedávno publikovaná v časopise Journal of Medical Chemistry nyní představuje inovativní přístup k novému návrhu léků schopných deaktivovat obranné mechanismy multirezistentních bakterií, což je zpráva, která se shoduje s oslavami XXIX. národního kongresu SEIMC, kde byl rozsah této zdravotní krize středem pozornosti.

Ústřední poznatek studie, kterou vedl profesor Khondaker Miraz Rahman, spočívá v chemické modifikaci antibiotika tak, aby kromě útoku na bakterii bylo schopno vyřadit jeden z jejích nejrozšířenějších obranných mechanismů: tzv. efluxní pumpy. Tyto pumpy fungují jako kanály umístěné v membráně bakterií, které vypuzují léčivo ven z buňky dříve, než může začít působit, a tím ho prakticky zneškodňují.

Až dosud bylo obvyklou strategií kombinovat antibiotikum s druhou molekulou, která tyto pumpy blokuje, obdobně jako kyselina klavulanová doprovází azithromycin ve známém přípravku Augmentin, který inhibuje obranné enzymy zvané beta-laktamázy. Problémem je, že takové doplňky nejsou vždy neškodné a mohou být pro lidské buňky toxické. Rahmanův návrh mění pravidla hry: namísto přidávání externího inhibitoru bylo samotné antibiotikum přepracováno tak, aby tuto blokovací schopnost obsahovalo.

Rahman vysvětlil: „Antimikrobiální rezistence se zvyšuje, ale počet skutečně nových antibiotik ve vývoji je stále znepokojivě nízký. Naše práce ukazuje, že můžeme přepracovat antibiotika tak, aby zůstala uvnitř bakteriálních buněk ve vyšších koncentracích a překonala mechanismy rezistence, které by je za normálních okolností učinily neúčinnými. Tento přístup by nám mohl pomoci navrhnout lepší nová antibiotika, ale také by mohl pomoci oživit stávající třídy antibiotik, které se bakterie naučily překonávat.„

J. Mark Sutton, spoluautor práce a profesor působící při britské Agentuře pro zdravotní bezpečnost, řekl:„Efluxní pumpy jsou hlavní příčinou rezistence vůči antibiotikům, protože snižují koncentraci léčiva uvnitř bakteriální buňky. Tato studie ukazuje, že k překonání tohoto problému lze využít racionální chemický design. Začleněním odolnosti vůči efluxu přímo do antibiotika můžeme být schopni obnovit účinnost proti bakteriím, které již nejsou kontrolovány současnými léky.“

Proč jsme se dostali tak daleko

Již desítky let odborníci varují, že směřujeme k postantibiotické éře, v níž by se i chirurgické operace, které jsou dnes považovány za rutinní, mohly stát velmi nebezpečnými. Sám Alexander Fleming krátce po objevu penicilinu varoval, že nesprávné používání těchto léků by mohlo umožnit bakteriím přizpůsobit se a získat imunitu. Kořeny tohoto problému lze vysvětlit dvěma základními myšlenkami.

První z nich je evoluce přirozeným výběrem. Když je bakteriální populace vystavena působení antibiotika, nejzranitelnější jedinci umírají jako první. Ti, kteří přežijí a jsou právě nejodolnější, dávají vzniknout další generaci, která tuto odolnost zdědí a zesílí. Je to stejný princip, který způsobuje, že si zvířata vyvinou silnější kůži proti predátorům nebo lepší šplhací schopnosti, aby se vyhnula povodním: tlak prostředí vybírá ty nejschopnější.

Druhou myšlenkou je důležitost dokončení předepsaného režimu. Při užívání antibiotik nejcitlivější bakterie rychle uhynou, což může způsobit, že se pacient cítí lépe dříve, než je celá infekce odstraněna. Pokud se v tomto okamžiku léčba ukončí, zůstanou právě ty nejodolnější bakterie, které se rozmnoží a vytvoří novou populaci, s níž je boj ještě obtížnější. To je důvod, proč lékaři trvají na tom, aby byl vždy dokončen celý cyklus dávek.

Nezbytný průlom, ale sám o sobě nestačí

Navzdory slibnému nálezu sami vědci přiznávají, že se nejedná o definitivní řešení. Ne všechny superbakterie používají efluxní pumpy jako obranný mechanismus a mikroorganismy budou i nadále vyvíjet nové strategie, jak se vyhnout našim lékům. Bude nezbytné přidat další farmakologické přístupy, od virů schopných ničit bakterie až po nanomedicínu, ale především posílit prevenci.

Společnost si musí uvědomit, že antibiotika jsou účinná pouze proti bakteriím a že jejich užívání proti virové infekci nepřináší nic jiného než urychlení vzniku rezistence. Zdravotničtí odborníci odsuzují takové praktiky, kdy lékaři předepisují antibiotika jen proto, aby nemuseli vyslechnout požadavky pacienta, nebo kdy živočišný průmysl v některých zemích pokračuje v přidávání antibiotik do krmiv, aby snížil veterinární náklady. Bez kolektivní změny myšlení nebude k vítězství v tomto závodě se superbakteriemi stačit ani ta nejgeniálnější molekulární přestavba.