Előre jelezhetnék a kockázatot

A Szegedi Biológiai Kutatóközpontban (SZBK) működő Biotechnológiai Nemzeti Laboratórium két kutatója, Kintses Bálint és Pál Csaba vezetésével új vizsgálati módszert dolgoztak ki. Eljárásukkal a klinikai gyakorlat szempontjából releváns kórokozók új antibiotikumokkal szembeni rezisztenciájának valószínűsége a jelenleg széles körben alkalmazott módszereknél élethűbben modellezhető. A tudományos munka részleteit a rangos Na­ture Microbiology című folyóiratban publikálták.

Fotó: Andras Eberling

A klinikai gyakorlatban ma egyre többször jelennek meg olyan baktériumok, amelyekkel szemben már egyetlen rendelkezésre álló antibiotikum sem hatékony. A baktériumok antibiotikumokkal szembeni ellenálló képessége évente mintegy hétszázezer halálesetért felelős világszerte. Pesszimista becslések szerint 2050-re az antibiotikum-rezisztencia a vezető halálokok közé léphet elő, ha nem kerülnek be mielőbb hatékony, új antibakteriális szerek a terápiába.

Égető szükség lenne olyan eljárásokra, amelyekkel már a gyógyszerfejlesztés szakaszában előre lehet jelezni a potenciális rezisztenciakockázatot. 

Ennek ismeretében úgy lehetne alakítani az új fejlesztéseket, hogy a klinikai hatékonyság várható időtartama a lehető leghosszabb legyen. Ehhez viszont a gyógyszerjelölt aktuális hatékonyságán és biztonságosságán kívül számos egyéb tényezőt is figyelembe kell venni. Mivel az adott baktérium és a rá ható gyógyszer nem egy izolált közegben találkozik, sok egyéb kölcsönhatás is befolyásolja az ellenálló képesség létrejöttét. A való életben ilyen fontos hatás a környezetben jelen lévő rezisztenciagéneknek való kitettség, ami a klinikai gyakorlatban döntő szerepet játszik abban, hogy a baktériumok rezisztenssé válnak a különféle antibiotikumok hatásaival szemben. Az úgynevezett horizontális géntranszfer mechanizmusával ugyanis ezek a gének a környezetből, például a talajban és a kórházi közegben jelen lévő más baktériumokból bekerülhetnek a patogén mikroorganizmusokba, és az örökítőanyagba beépülve új tulajdonsággal ruházzák fel a kórokozót. A betegellátás szempontjából tehát kulcsfontosságú lenne, hogy ezt a mechanizmust is modellezzék a gyógyszerfejlesztők, jelenleg azonban ez a megközelítés nem része a rutinszerűen végzett tájékozódó vizsgálatoknak.

– A szegedi módszerfejlesztés a fenti folyamatot új megközelítésben modellezi úgy, hogy az általánosan leegyszerűsített kísérleti körülményekkel ellentétben jobban hasonlítson a valós klinikai környezetre, amelyben a kórokozók az antibiotikumokhoz alkalmazkodnak – foglalta össze a kutatás lényegét az SZBK honlapján Kintses Bálint. A kutatók a környezeti mintákból – köztük szenny­vízmintákból és széles körből gyűjtött talajmintákból – izolált mikrobákban előforduló rezisztenciagénekből egy úgynevezett DNS-könyvtárat állítottak össze, amelyet egy genommérnöki eljárással átalakított bakteriofág segítségével többféle, klinikailag releváns kórokozóba – Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella enterica és Shigella sonnei fajokba – bejuttattak. Ezt követően megvizsgálták, mely rezisztenciagének kifejeződése teszi ellenállóvá az adott baktériumfajt a klinikai gyakorlatban alkalmazott, illetve a jelenleg még fejlesztés alatt álló antibakteriális szerekkel szemben.

A kutatási eredmények azt jelzik, hogy a klinikai betegellátást komoly terápiás kihívások elé állító baktériumok rezisztenciapotenciálja jóval nagyobb, mint gondolnánk. 

Ugyanis a környezetben előforduló rezisztenciagének mintegy 60-70 százaléka mindegyik vizsgált kórokozóban képes kifejeződni, és ezzel a még fejlesztés alatt álló – tehát a jövő reménységét jelentő – szerekkel szemben is ellenállóvá teszi a vizsgált patogéneket. Emellett vannak olyan fajspecifikus rezisztenciagének is, amelyek csak egyik vagy másik baktériumfajban tudnak tényleges ellenálló képességet kialakítani. E megállapítás kiemelt jelentőségű a gyógyszerkutatás szempontjából, mert bár a rezisztenciagének nagy száma eddig is ismert volt, arra nem volt bizonyíték, hogy ezek többsége kompatibilis a klinikumban releváns, többszörösen gyógyszerrezisztens kórokozók genetikai hátterével.

Joggal merülhet fel a kérdés: ­van-e remény arra, hogy valaha is leküzdjük a kórokozók antibiotikum-rezisztenciáját, vagy elkerülhetetlenül eljön az az idő, amikor éppúgy belehalhatunk egy banális fertőzésbe, mint a penicillin felfedezése előtt? A kutatók szerint azonban, ha – például az általuk kidolgozott új eljárás révén – már a gyógyszerfejlesztés korai szakaszától tudatosan úgy irányítanák a folyamatot, hogy a potenciális gyógyszerjelöltek hatásmechanizmusa megkerülje a legnagyobb kockázatot jelentő rezisztenciamechanizmusokat, ez minden bizonnyal növelné a sikeres fejlesztések arányát, és hosszú távon reményt adna a legrettegettebb klinikai fertőzések hatékony leküzdésére.

Borítókép: aSzegedi Biológiai Kutatóközpontban (SZBK) működő Biotechnológiai Nemzeti Laboratórium két kutatója, Kintses Bálint és Pál Csaba vezetésével új vizsgálati módszert dolgoztak ki (Fotó: Éberling András)