Célzottan pusztítani a kórokozókat

Az antibiotikum-keverékek hatékonysága sokszor gyengébb, gyakorta nem várt, kedvezőtlen kölcsönhatások jelentkeznek, mint amikor az egyes antibiotikumokat önmagukban alkalmazzák – mutatta ki Lázár Viktória, az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont munkatársa. Az eredményeket bemutató publikáció a Nature szakfolyóiratban jelent meg.

A kórokozóknál gyakoriak az úgynevezett perzisztens változatok, melyek képesek az antibiotikum-kezeléseket csekély számban, de hosszú távon túlélni. Nem tudnak osztódni az antibiotikum-kezelések alatt, mint az antibio­tikumokkal szemben ellenálló úgynevezett rezisztens baktériumok, de a kezeléseket követően újra elszaporodhatnak, kiújuló fertőzéseket okozva.

Az ilyen baktériumok mennyiségi meghatározása a mikrobiológiai laboratóriumokban rendkívül alacsony hatékonyságú és lassú, ezért lehetetlen feltérképezni nagyszámú antibiotikum-kombináció baktériumölő hatékonyságát.

Lázár Viktória Izraeli Műszaki Egyetemen (Technion) kidolgozott eljárásának lényege, hogy fluoreszcens fehérjékkel jelölték meg a patogén baktériumsejteket, majd fénnyel gerjesztve láthatóvá tették a szilárd táptalajon növekvő baktérium-mikrokolóniákat, amelyeket kamerával rögzítettek. Így az alkalmazott szer(ek) hatását túlélő, perzisztáló sejtek számát egy automata képelemző szoftverrel meghatározták, ami pontos becslést ad egy antibiotikum vagy antibiotikum-kombináció hosszú távú baktériumölő hatásosságáról. A tesztelt baktérium a Staphylococcus aureus volt. Ezen veszélyes kórokozó különböző változatai számos antibiotikummal szemben ellenállóak, egyben a kórházi vagy klinikai fertőzések jelentős részéért is felelősek.

Számos fertőző betegség – például a tuberkulózis és a többféle baktérium által okozott életveszélyes vérmérgezés – 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 nagyobb hatékonyságot 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 az ellenkező, kölcsönösen gátló kölcsönhatást mutatja azáltal, hogy együttes alkalmazásukkal megnő a kezeléseket hosszan túlélő, perzisztáló baktériumok száma. A kutatók azt is megfigyelték, hogy vannak bizonyos ritkán alkalmazott anyagok, amelyek ezeket a baktériumokat is el tudják pusztítani, ráadásul más szerekkel együttesen alkalmazva felerősítik a kezelés hatékonyságát.

Kutatásunk arra hívja fel a figyelmet, hogy fontos lenne ismerni az alkalmazott gyógyszer-kombinációk hosszú távú hatását is, mivel egyes kombinációk megnövelhetik a kezeléseket hosszan túlélni képes perzisztens baktériumok arányát

– tájékoztatott Lázár Viktória.

Lázár Viktória (Fotó: Tarnavölgyi Zoltán)

Bár az egymás hatását kölcsönösen gátló antibiotikum-pároknak a kerülése lenne javasolt a klinikai kezelések során, a kutatók megfigyelték, hogy van előnyös hatásuk is. Abban az esetben, hogy ha a baktérium ellenállóvá válik e gyógyszerpárok egyik vagy másik hatóanyagával szemben, együttesen alkalmazva 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.) – Ez úgy lehetséges, hogy a két gyógyszer gátolja egymás hatását abban az esetben, ha mindkét szerre érzékeny a baktérium, de amint az egyik szer ellen ellenállóvá válik a baktérium, ez a kölcsönösen gátló kölcsönhatás megszűnik, ezáltal az antibiotikum-kombináció nagyságrendekkel hatékonyabb az ellenálló baktériumokkal, mint azok érzékeny változataival szemben – magyarázta a szegedi kutató.

Ezek az antibiotikumoknak ellenálló baktériumokat célzottan kiirtó, elté­rően szelektív antibiotikum-kombinációk igen ígéretesek, eddig mégis csak néhányat fedeztek fel.

Felmerül a kérdés, hogy miért olyan fontosak a szelektív gyógyszer-kombinációk és hogyan lehetne hasznosítani őket a klinikai kezelések során? Az egyik ok, hogy alkalmazásukkal lassítani lehet az antibiotikum-rezisztencia térhódítását. A másik, hogy lehetőséget adhatnak egy kétfázisú kezelési stratégia alkalmazására: az első fázisban a gyógyszer-kombináció használatával célzottan pusztítják a rezisztens kórokozókat, majd a korábban hatástalan kezelés újra alkalmazható a második fázisban.

– A Lendület kutatócsoportomban tervezzük, hogy feltérképezzük a gyógyszer-kombinációkat különböző baktériumfajokban is. Az egyik izgalmas kutatási irányunk, hogy olyan eltérően szelektív gyógyszer-kombinációkat keresünk, amelyek nagy hatékonysággal, célzottan pusztítják az antibiotikumnak ellenálló kórokozókat, miközben megkímélik az antibiotikumokra érzékeny hasznos bélbaktériumokat. Ezáltal csökkenthetnénk az antibiotikum-használat egyik veszélyes mellékhatását – vázolta a jövőt Lázár Viktória. 

Debrecenből Szegedre A Debreceni Egyetemen biológiát és informatikát hallgató Lázár Viktória 2013-ban szerzett PhD-fokozatot a cívisvárosban, majd 2014-ben előbb az SZBK-ban dolgozott, majd 2017-től a Technionon Roy Kishony professzor mellett kutatott. A Nature, a Nature Microbiology, a Nature Communications, és a PNAS folyóiratban publikáló kutató 2022-ben az MTA Lendület programjának támogatásával elindította az MTA-SZBK Lendület antibiotikum-hatások rendszerbiológiája kutatócsoportot. Kutatásait a Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ is támogatja.

Borítókép: Illusztráció (Fotó: SZBK/Koliger Enikő)