Megoldhatatlan problémát jelent az antibiotikum rezisztencia?

Az antibiotikum-rezisztencia azzal fenyeget, hogy visszarepíti az emberiséget a penicillin előtti időszakba, amikor a halálesetek többségét fertőzések okozták. Mit tesz a világ e fenyegetés árnyékában?

Az első antibiotikumot a skót Alexander Fleming fedezte fel 1928-ban, ez volt a jól ismert penicillin. Azóta számos olyan vegyületet találtak, ami eleinte hatékonyan pusztította a kórokozókat. Mióta a XX. század közepén megjelentek az antibiotikumok, a fertőzéseknek tulajdonítható halálozások száma ötven százalékról 10-15 százalékra csökkent. A szakértők évtizedek óta figyelmeztetnek arra, hogy az antibiotikum-rezisztencia miatt - erről akkor beszélünk, amikor olyan baktériumok mutálódnak, amelyekre nem hatnak az antibiotikumok - még az egyszerű fertőzések is halálosak lehetnek. A Staphylococcus aureus volt az első baktérium, amely ellenállóvá vált az antibiotikumokkal szemben. Az MRSA (meticillin-rezisztens Staphylococcus aureus) gyógyítása napjainkban komoly kihívást jelent a kórházak számára. 

Komoly veszélyeket hordoz az antibiotikum-rezisztencia

Egy 2019-es tanulmány szerint évente több mint egymillió ember hal meg az antibiotikumokkal szemben rezisztens mikrobák okozta fertőzések következtében – több mint a malária, vagy a HIV/AIDS miatt. Azok a szakértők, akik az emberiség előtt álló egyik legnagyobb kihívásként írják le az antibiotikum-rezisztenciát, azt jósolják, ha a probléma megoldatlan marad, 2050-re évente tízmillió ember halhat meg ennek következtében. – Az antibiotikum-rezisztencia probléma a belátható jövőben velünk marad - mondta Deutsche Welle-nek (DW) Paul Blainey, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) biomérnöke. 

Napjaink modern orvostudománya és egészségügyi ellátása új antibiotikumok kifejlesztésétől függ.

Pál Csaba Bolyai-díjas szegedi kutató nyilatkozta tavaly lapunknak, hogy sok gyógyszer már alig vagy egyáltalán nem használható a bakteriális fertőzésekkel szemben. Jelenleg fegyverkezési verseny zajlik a kórokozók és a gyógyszerfejlesztő cégek között:

újabb antibiotikumokat próbálnak előállítani, amelyek ellen a kórokozók öt-tíz év alatt rezisztenssé válnak.

Ezt a szemünk előtt zajló gyors evolúciót mi okozzuk az antibiotikumok nem megfelelő használatával. Pál Csaba laboratóriumában ellenálló baktériumokat tenyésztenek, hogy megnézzék, miként reagálnak különböző antibiotikumokra, gyógyszerkészítményekre. Mely készítmények lehetnek hosszú távon hasznosak és melyekről kell már a fejlesztés korai stádiumában lemondani? Olyan antibiotikum-koktélokat keresnek, amelyekkel szemben a kórokozók nehezen alkalmazkodnak. Ez a tudományterület elképesztőn fontos, mert 2050-re az antibiotikum-rezisztens baktériumok okozta betegségek a vezető halálokok egyikévé válhatnak, különösen a harmadik világban.

A dw.com-on megjelent összeállítás szerint az antibiotikum-rezisztencia alapvető oka a túlzott antibiotikum fogyasztás:

minél több antibiotikumot szedünk, annál több lehetőséget adunk a hatóanyagra rezisztens változat(ok) kialakulására. 

Az antibiotikumok az adott baktériumon lévő célfehérjéhez kötődnek – a penicillin például gyengíti a baktérium sejtfalát, ami a sejt szétesését okozza. A baktériumok válasza: olyan mutációk jelennek meg, amelyeknél a gyógyszerek nem tudnak a baktériumokhoz kötődni. Mintha a baktériumok kicserélték volna a zárakat, így az antibiotikum-kulcs már nem nyitja a sejt ajtaját.

A baktériumok olyan fehérjéket termelnek, amelyek inaktiválják, vagy módosítják az antibiotikumot, így az többé nem kötődik a baktériumokhoz. Vagy a célfehérje mutálódik, így az antibiotikum ismét csak nem tud kötődni hozzá – idézte Gerry Wright biokémikust a német portál.

Az antibiotikum-rezisztencia velünk marad, hiszen a természetes szelekció miatt a baktériumok mindig megtalálják, hogy elkerüljék az antibiotikumokat. A szakértők azonban bizakodóak, az antibiotikum-rezisztenciát a következő évtizedekben legalább annyira visszafoghatjuk, hogy megakadályozzuk a probléma súlyosbodását. Sajnos ez nem egyszerű feladat. Hihetetlenül összetett tudományról van szó, hiszen óriási a sokféleség a baktériumok között – nem minden gyógyszer hat egy adott szervezetre, és nem minden szervezet pusztul el egy adott gyógyszer hatására.

A meglévő antibiotikumok módosítása lehet az egyik megoldás

A penicillin és cefalosporin antibiotikumok számos módosításon estek át, hogy javítsák tulajdonságaikat és leküzdjék a rezisztenciát. Gerry Wright szerint azonban a struktúrákkal való trükközés véges. Ez késleltető taktika, s nem az antibiotikum-rezisztencia megoldása. Egy bizonyos ponton túl csökken a lehetőségek száma, mert a módosítások miatt már nem lesz kellően hatékony a vegyület, vagy olyan mérgezővé válik, amely alkalmatlanná teszik azt a használatra.

Az antibiotikum-rezisztencia gyorsan terjed, míg az antibiotikumok fejlesztése lassan halad. Fotó: Pexels

A másik lehetőség új antibiotikumok kifejlesztése, de ez a megközelítés nem volt túl sikeres az elmúlt évtizedekben. – A valóság az, hogy az 1980-as évek közepén fedezték fel az utolsó valóban új kémiai szerkezetet, amelyet jelenleg emberekben használnak - mondta Gerry Wright. Abban bízhatunk, hogy a tudósok a korábbinál sokkal kifinomultabb gyógyszerkutatási technológiákkal dolgoznak, nem utolsósorban a mesterséges intelligenciának köszönhetően (AI). – A tudományos innovációk példái közé tartoznak a számítógépes gépi tanulási megközelítések, valamint a vegyületek számos kombinációjának szűrésére szolgáló módszerek – összegez Paul Blainey. Ezek az eljárások segítik a kutatók munkáját, reményt jelentenek arra, hogy az antibiotikum-jelölteket gyorsan átnyomják a gyógyszerellenőrzési csatornákon. A probléma központi eleme azonban az, hogy

az antibiotikum-rezisztencia gyorsan terjed, míg az antibiotikumok fejlesztése lassan halad.

Újragondolnák az antibiotikum használatának feltételeit

A COVID-19 vakcinákért folyó versenyhez hasonlóan az antibiotikum-rezisztencia leküzdéséhez is óriási nemzetközi erőfeszítésekre lenne szükség, de pont ez hiányzik. 2020 decemberében 43 antibiotikum-jelöltet vizsgáltak, összehasonlításképpen több mint 1300 rákellenes szer volt hasonló fejlődési szakaszban. – Sajnos néhány nagyvállalat feladta antibiotikum-programját kereskedelmi megfontolások alapján, és számos új antibiotikumot fejlesztő kisvállalat pénzügyi kudarcot vallott, mielőtt jelöltjeik eljutottak volna a klinikákra. Valóban több befektetésre van szükségünk - mondta a DW.com-nak Paul Blainey.

Egyes szakértők az antibiotikumok szigorú felhasználása mellett érvelnek. Veszélyesnek tartják, hogy a COVID-19 világjárvány idején Indiában az emberek vény nélkül megvásárolhatták azokat a gyógyszertárakban. A szakemberek szerint kizárólag olyan esetekben kellene antibiotikumot szedni, amikor feltétlenül szükséges. Ezzel időt nyerhetünk, lelassíthatjuk az antibiotikum-rezisztenciát.

Az antibiotikumok mezőgazdasági felhasználásának a korlátozása is komoly hatással lenne. Előremutató, hogy 2022-ben az EU törvényt hozott, amely megtiltja az antibiotikumok rutinszerű használatát a mezőgazdaságban.

Borítókép: Illusztráció (Fotó: Pexels)