Pátek 21. ledna 2022, svátek má Běla
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pátek 21. ledna 2022 Běla

Poklad skrytý v blátě. Nový postup objevil slibné antibiotikum

  13:00
Vědci z univerzity v Bostonu objevili nové antibiotikum, proti kterému by si patogeny měly vytvářet odolnost jen pomalu. A ještě mnohem zajímavější je, že se naučili pěstovat nové bakterie.

Zařízení pro zajištění růstu bakterií v jejich přirozeném prostředí a přitom kontrolou vědců nazývané iChip. Obsahuje celkem 96 "klecí“, ve kterých mohou bakterie růst v kontaktu s okolním prostředím a přijímat živiny, nemohou z nich však uniknout. | foto: Northearstern University

Už zhruba století jsou mikrobiologové na celém světě znovu a znovu svědky nečekaného úkazu: když vloží vzorek bakterií z libovolného prostředí na laboratorní misku, z původních bakterií „vyroste“ na misce jenom malá část. Obecně se udává, že v laboratoři se daří zhruba jen jedné bakterii ze sta.

Důvodů může být celá řada. Pro řadu bakterií zřejmě nemá snaha množit se mimo přirozené prostředí vůbec smysl - specializované konkurenci by nestačily a jen by se vyčerpaly. Proto při změně podmínek upadnou do jakéhosi zimního spánku a čekají na návrat domů. Řada bakterií vyžaduje k úspěšnému růstu přítomnost jiných kmenů. Neúspěch jednoho typu bakterií tak může vyvolat jakýsi dominový efekt.

Šéf týmu, který objevil teixobacin, Kim Lewis

Mikrobiologové si samozřejmě tohoto pěstitelského nedostatku jsou vědomi, pro větší část z nich ale nepředstavuje příliš palčivý problém. Většina odborníků se poměrně úzce specializuje na jeden nebo jen na několik bakteriálních kmenů, se kterými pracuje dlouhodobě. Pro ně je vlastně přežití velkého počtu bakterií ve vzorku spíše nežádoucí „znečištění“. Navíc život je krátký, umění dlouhé a dost práce bylo a je i s poznáváním těch buněk, které se v laboratoři pěstovat daří za pomoci standardních postupů.

Existují ovšem i mikrobiologové, kteří se zajímají o bakteriální společenství jako celek a chtějí je poznávat přímo v jejich přirozeném prostředí a vztazích mezi nimi. A ti se bez studia nekultivovatelných bakterií neobejdou. Postupně se tak vyvíjejí postupy, jak pěstovat i bakterie, které se jinak lidské snaze o kultivaci vzpírají.

Existuje několik metod, jak to dokázat, jednu slibnou ukazuje článek, který vyšel v posledním čísle časopisu Nature (dostupný odsud, náhled je zdarma). Jeho autoři z Northeastern University v Bostonu si vyvinuli tak říkajíc na koleně vlastní systém na pěstování bakterií, který nazývají iChip (konkurence zřejmě zatím zaspala a bakteriální WinChip na trhu není). V něm jsou bakterie rozděleny každá do jedné „komůrky“, ty mají ovšem propustné stěny, kterými dovnitř i ven mohou proudit živiny a chemické produkty bakterií.

Vědci tedy mohou v přírodě nabrat vzorek – v tomto případě bláto – vybrat z něj jednotlivé bakterie, nasadit do čipu a ten pak vrátit do jejich přirozeného prostředí. Velké části bakterií, vědci uvádějí, že až 50 procentům z původního vzorku, se v iChipu daří a úspěšně se množí, už ovšem odděleně.

Co se našlo v hlíně

Může se zdát, že jde o vědeckou zajímavost bez praktického dopadu, zdaleka tomu tak není. Vědci totiž mimo jiné doufají, že nové bakterie nám dají nové léky. Většina dnes v lékařství používaných antibiotik byla během tzv. „zlaté éry“ 50. a 60. let totiž nalezena v půdních bakteriích pěstovaných na Petriho miskách. Bakterie si tyto látky mohou vyrábět v rámci konkurenčního boje nebo (v malých koncentracích) jako „signál“, kterým spolu komunikují (viz například tuto práci).

Ale zatímco před půlstoletím bylo nových antibiotik dost i v tom malém vzorku bakterií, které se podařilo v laboratoři pěstovat, dnes se obáváme jejich nedostatku. V posledních desetiletích se tempo objevu nových použitelných antibiotik výrazně zpomalilo. I proto Světová zdravotnická organizace nedávno varovala, že bez nových látek se může nebezpečně přiblížit doba „po-antibiotická“ a s ní i výrazné zvýšení počtu úmrtí na infekční onemocnění.

Muž, v jeho laboratoři vznikl iChip, Slava Epstein.

I proto autoři iChipu provedli s celkem 50 tisíc takto získaných nových „typů“ bakterií (bakteriálních kmenů) pokus, při kterém je vystavili bakterii zlatého stafylokoka odolné proti dnes používaným antibiotikům (známá je jako MRSA). Objevili celkem 25 nových antibiotik, ale většina z nich se nejeví příliš slibně. Ono není těžké najít látku, která zabíjí bakterie, mnohem těžší je najít látku, která to dokáže, aniž by zabila pacienta a dala se pokud možno také snadno vyrábět. Proto dnes antibiotik známe několik tisíc, v klinické praxi se jich používá jen několik desítek. A většina potenciálních nových léků z této skupiny končí „v koši“ právě kvůli toxicitě pro lidský organismus.

Při kontrole vědci narazili na do té doby nepopsaný kmen, který vyráběl látky evidentně zabíjející MRSA (vědci bakterii nazvali Elephtheria terrae). Při pohledu na chemickou strukturu tohoto antibiotika se vědci domnívali, že půjde o látku toxickou i pro vyšší organismy, ale k jejich příjemnému překvapení bylo vše jinak. Myši nakažené smrtelnou dávkou MRSA po podání nového antibiotika velmi dobře přežívaly a neobjevovaly se u nich žádné vážné vedlejší účinky.

Látka dostala název teixobactin. Podle autorů objevu útočí na dvě látky v buněčných stěnách, které se mezi různými typy bakterií příliš neliší – tedy na místa bakterií, které se v průběhu evoluce příliš neměnila a zřejmě se z nějakého biologického důvodu ani měnit nemohou. Je to trochu hádání z křišťálové koule, ale vědci z Bostonu odhadují, že by mohlo trvat i několik desítek let, než se objeví první odolné bakterie – byť nepochybují, že se jednou objeví. Kdy a u kolika typů bakterií, bude navíc ve velké míře záviset i na tom, jak a jak často se případně nová látka bude používat.

I když se teixobacin jeví tedy zatím slibně, není to samozřejmě všelék. Jak je u antibiotik běžné, zabírá jen na některé bakterie, obrazně bychom mohli říci „každou druhou“ (řečeno samozřejmě s velkou nadsázkou). Lidé totiž bakterie rozdělují na dvě velké skupiny, které se liší podle toho, jak mají uspořádanou buněčnou stěnu. To ovlivňuje nejen třeba to, jaké léky na ně reagují, ale také jak se na tyto bakterie „chytá“ barvivo. Díky tomu je možné pod mikroskopem tyto dvě skupiny jednoduše poznat, přestože na pohled se od sebe nijak neliší. Teixobacin zabírá jen na tzv. skupinu grampozitivních bakterií (kam patří např. stafylokoky, streptokody či klostridie). Je to vlastně logické, výrobce teixobacinu je gramnegativní bakterie, která má všechny důvody být proti vlastními „jedu“ imunní. (Skutečnost je trochu složitější, některé gramnegativní bakterie jsou také na teixobacin citlivé, ale jde jen o velmi malou skupinu.)  

Další výhradou k publikaci je, že zatím látku dostaly pouze myši a její účinek na lidské pacienty je neznámý. Právě tady se přitom skrývá nejčastěji kámen úrazu, jak jsme zmiňovali již výše. Proto je zajímavost tohoto objevu zatím spíše v jeho možném přínosu do budoucna než v této konkrétní látce. Ve vzorcích zbývá ještě celá řada neprozkoumaných bakterií a možná i další slibné látky. Autoři tomu zřejmě věří, protože jeden z nich, Kim Lewis, se podílel na založení malé firmičky NovoBiotic Pharmaceuticals. 

A kdyby to nevyšlo…

Samozřejmě naděje na nová antibiotika není třeba vkládat jen do neznámých bakterií. Do jisté míry funguje i tradičnější přístup: firma Novartis tento týden oznámila (a opublikovala) nalezení jiné slibné látky s antibakteriálním účinkem. Vznikla úpravou stávajícího antibiotika a měla by se brzy také začít zkoušet u lidí. Farmaceutické firmy ovšem obecně spíše od vývoje antibiotik ustupují, protože jde o velmi obtížnou oblast s problematickou finanční návratností. Třeba Novartis minulý rok předal některé licence na slibné antibiotické látky neziskovému konsorciu pro léčbu tuberkulózy, aby se zbavil finančního břemene ověřování účinnosti.

Nemusíme vkládat naděje ale jen do tradičních postupů. Najdou se i méně otřelé či přímo novátorské. Jedním zajímavým by mohla být tvorba umělých látek, které zabíjejí bakterie stejnými mechanismy jako lidský imunitní systém (tzv. defensin-mimetics, tedy látky napodobující molekulu defensin). V praxi by se měla používat jakási jejich „zjednodušená verze“, která se dá snáze vyrobit. I proti těmto látkám by si bakterie měly snad vytvářet odolnost jenom velmi obtížně.

Jedna z nich, Brilacidin, má brzy vstoupit do závěrečné fáze klinických zkoušek (tedy fáze III.). Zatím tedy proběhly zkoušky řádově u stovek lidí a látka se zatím zdá být relativně bezpečná i účinná v porovnání se stávajícími antibiotiky. Nyní se bude zkoušet řádově u tisícovek dobrovolníků, aby se objevily případné další vedlejší účinky (což se obvykle stejně podaří úplně až po nasazení do praxe), a ještě jednou ověřila účinnost. Můžeme jen doufat, že jeden z těchto nových přístupů uspěje. Po několika téměř hluchých desetiletích ve výzkumu antibiotik už by to byla konečně dobrá zpráva.

Autor:

CES 2022 - největší veletrh spotřební elektroniky

Veletrh CES je největší událost v oblasti spotřební elektroniky a IT každoročně pořádaný v lednu v Las Vegas.

Další témata: Koronavirus  Omikron  Sonda Parker Solar Probe Dalekohled Jamese Webba 

  • Nejčtenější

Prázdná letadla nad Evropou. Proč létají, i když na tom všichni tratí?

Tisíce poloprázdných nebo úplně prázdných letadel přeletěly v uplynulých měsících nad Evropou a svým způsobem zcela...

Počítač vypnout, uspat, nebo hibernovat? Poradíme, co, kdy a proč zvolit

Premium Tuto situaci zná asi každý. Pokud chci přestat používat počítač s operačním systémem Windows, je možné ho vypnout,...

Přeletěli nejvyšší horu Afriky. Kilimandžáro překonali v balonu

Exkluzivně „Pohled přímo do kráteru byl nezapomenutelný,“ líčí pilot Kurt Frieden okamžik, kdy 6. prosince 2021 ve výšce 6 100 m...

Geopolitické šachy: Německo potřebuje F-35 k nesení jaderných zbraní

V Německu se opět rozhořela debata o možném nákupu amerických víceúčelových nadzvukových taktických letadel páté...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Uspí děti a probudí i největší spáče. Vyzkoušeli jsme nejlepší televizor do ložnice

Premium Na to, zda televizor do ložnice patří nebo ne, panují dost protichůdné názory. Pro ty s postojem souhlasným jsme...

ANALÝZA: Tři důvody, proč Rusko vpadne na Ukrajinu. A tři další, proč ne

Premium Copak se asi odehrává v hlavě Vladimira Putina? To je otázka, kterou dnes řeší celý svět. Ruský prezident rozehrál...

Velký test samotestů na covid: lépe fungují výtěrové, některé neodhalí nic

Premium Ještě před dvěma lety znamenaly dvě čárky na testu, že se budou chystat křtiny, delta byly americké aerolinky, gama...

Nevěra dříve či později vztah zničí. A není cesty zpět, říká filmařka Sedláčková

Premium Vede doslova dvojí život ve dvou zemích. Ve Francii pracuje Andrea Sedláčková především jako střihačka filmů, u nás...

  • Další z rubriky

Nejdelší suchozemský obratlovec by strčil do kapsy i plejtváka obrovského

Příští rok si budeme připomínat již 50. výročí objevu obřích sauropodních dinosaurů Jimem Jensenem v lokalitě Dry Mesa...

STO OBJEVŮ: Geniální vynálezce a špatný obchodník přišel na tkalcovský stav

Seriál Pořídit si něco nového na sebe nám dnes připadá skoro tak samozřejmé jako běžný nákup chleba s máslem. Moderní...

Silná sluneční bouře může uvrhnout do tmy celé kontinenty, varuje vědkyně

Koronavirová pandemie nám ukázala, že nejsme na podobnou krizi připraveni. Podle amerických vědců bychom na tom byli...

STO OBJEVŮ: Pasterizace nám zaručila mléčné dobroty bez rizika

Díky pasterizaci si pochutnáte a nemusíte se bát zdravotních následků. Na syna chudého koželuha velice slušný objev,...

Maminky z eMimina doporučují mlíčko BEBA COMFORT HM-O
Maminky z eMimina doporučují mlíčko BEBA COMFORT HM-O

Maminky z eMimina testovaly prémiovou pokračovací výživu BEBA COMFORT 2 HM-O a BEBA COMFORT 3 HM-O. Pochvalovaly si především chuť, složení a...

Co bolí nejvíc? Ani porod, ani kopanec do varlat. Lékaři sestavili žebříček

Bolí nejvíc porod, nebo když muže nakopnete do varlat? Ani jedno. Podle průzkumu britské Národní zdravotnické služby...

Čtyři typy žen, které by chtěl mít každý muž po svém boku. Jste mezi nimi?

Možná právě vy si lámete hlavu nad tím, jak si zajistit přízeň stávající či budoucího partnera? V tomto směru záleží na...

Praktiky ve vile Playboy: orgie, orální sex se psem i ošklivé prostitutky

V novém dokumentu Secrets of Playboy (Tajemství Playboye) promluvily bývalé playmates o praktikách ve vile zakladatele...

Pořízková ukázala vrásky a šediny. Stárnoucí ženy z médií téměř vymazali, říká

Pavlína Pořízková (56) se pochlubila neretušovanou fotkou s odrůstajícími šedinami. Podle české topmodelky je přirozené...

Začínal se čtyřmi zaměstnanci, dnes jich má devadesát a prodává i do světa

Svou firmu založil navzdory již existující konkurenci. Po úspěšném startu začal s vlastní výrobou výtahů, později...