Ahogyan arról a Szegedi Nap is beszámolt, Stipsicz András és Pál Csaba akadémikusok néhány napja elnyerték az Európai Kutatási Tanács Advanced Grantjét. Pál Csaba, a HUN-REN SZBK Biokémiai Intézetének tudományos tanácsadója ezt követően a Magyar Tudományos Akadémiának adott interjút, amelyben kifejtette, hogy miért döntött úgy, hogy kutatócsoportjával az antibiotikum-rezisztencia kialakulásának háttérmechanizmusaira fókuszál és az elnyert pénzből ezt kutatja.
A nyertesek között Stipsicz András (HUN-REN Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet, MTA Kiváló Kutatóhely) Fizikai és műszaki tudományok kategóriában, Pál Csaba (HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont, MTA Kiváló Kutatóhely) pedig Élettudományok kategóriában folytathat kutatócsoportjával ötéves kutatási programot az uniós szervezet támogatásával.
Pál Csaba a HUN-REN SZBK Biokémiai Intézetének tudományos tanácsadója, aki két alkalommal is elnyerte a Lendület-ösztöndíjat, és immár harmadik alkalommal nyeri el az ERC támogatását (2008: ERC Starting Grant és 2015: ERC Consolidator Grant), az öt évre szóló, 2,5 millió eurós (974,35 millió forint) támogatással kutatócsoportjával az antibiotikum-rezisztencia kialakulásának háttérmechanizmusaira fókuszál.
Kutatásaikkal azt vizsgálják, hogy a kórokozók ellenállóképessége kialakul-e laboratóriumi körülmények között, és ha igen, milyen mechanizmusok révén. Molekuláris adatbázisok felhasználásával tervezik igazolni, hogy az ellenállóképességet biztosító, laboratóriumban megfigyelt mutációk már ott vannak a természetben és a kórházakból származó baktériumokban is. Emellett talán a humánbélflóra hasznos baktériumai is tartalmazzák őket. A kutatók eredményeik alapján javaslatokat tesznek majd arra, hogyan lehetne jobb antibiotikumokat fejleszteni.
A Magyar Tudományos Akadémiának adott interjújában Pál Csaba elmondta, a kutatás alapja igen időszerű, ugyanis szerte a világon hatalmas probléma, hogy a kórokozók ellenállóvá válnak a gyógyszerkészítményekkel szemben.
„A gyógyszercégek nem feltétlenül a legjobban reagálnak erre, ráadásul sokuk – főként a tőkeerős vállalatok – kivonult erről a piacról. Sok esetben az lehetett a kivonulás oka, hogy ők maguk sem bíznak abban, hogy ezek az új készítmények működni fognak hosszú távon. Ezért alapvetően fontos annak előrejelzése, hogy vannak-e, lesznek-e olyan antibiotikumok, amelyek hosszú távon hatásosak. Ha pedig találunk ilyeneket, akkor meg kell vizsgálnunk, hogy mi teszi őket tartósan működőképessé. Melyek azok a szerkezeti sajátságaik, amelyek miatt a baktériumok nem tudnak védekezni ellenük. Minthogy napról napra súlyosbodik az antibiotikum-rezisztencia okozta krízis a világban, nincs vesztegetni való időnk” – emelte ki a kutató.
A kutatás során a legkülönbözőbb cégek új antibiotikumait vizsgálják majd meg, amelyek a közeljövőben kerülhetnek a piacra, illetve korai kísérleti fázisban vannak.
„Arra vagyunk kíváncsiak, mit várhatunk ezektől a készítményektől, ha majd a klinikai gyakorlatban alkalmazni kezdik őket. Kialakul-e az ellenálló képesség ellenük, vagy sem. Ha igen, milyen mechanizmusok által? Ha pedig nem, akkor miért nem?” – mondta.
Arra a kérdésre, hogy miként ellenőrzik az antibiotikumok működőképességét, milyen kísérleteket végeznek majd a gyakorlatban, a következő választ adta:
„A legegyszerűbb kísérlet elején megmérjük, hogy mennyire érzékeny egy kórokozó az adott új antibiotikumra. Jó esetben azt látjuk, hogy a szer valóban hatásos. Ezt egy kémcsőben is el tudjuk végezni: a tápoldatba belekeverünk valamennyi antibiotikumot, és megnézzük, hogy a baktérium képes-e osztódni, vagy sem. Majd ugyanezt a kísérletet úgy ismételjük meg, hogy sok (akár 10 milliárd) baktériumot helyezünk a tápoldatba. Egy ekkora populációban már spontán mutációk is képződnek, és ezek egyike-másika rezisztenciát biztosíthat a tulajdonosának. És ezt látjuk is, hiszen ezek a sejtek fognak szaporodni és túlnőni az összes többin. Tulajdonképpen darwini evolúció játszódik le a kémcsőben spontán módon. Majd lépésről lépésre növeljük az antibiotikum-dózist, ezzel rákényszerítjük a populációt, hogy megpróbáljon ehhez alkalmazkodni. Bizonyos idő után vagy kihal a teljes populáció, vagy kialakul egy új baktériumközösség, amelyben van négy-öt specifikus mutáció, amely ellenálló képességet biztosít. Vannak ennél sokkal kifinomultabb, szabadalmaztatott módszereink is, de az alapelv mindig az, hogy hozzunk létre genetikai változatosságot a populációban, és szelektáljuk az adott antibiotikum mellett is túlélő baktériumokat. Sok esetben hamar olyan mértékű rezisztencia alakul ki, hogy gyakorlatilag bármennyi antibiotikumot tehetünk az oldatba, a baktériumok már rá sem hederítenek” – mesélte.
Elmondása szerint az előzetes eredményeik arra utalnak, hogy az új antibiotikumok egy része hosszú távon nem csak hogy hatástalan lesz, de még veszélyes is lehet, mert olyan baktériumokat hoznak létre, amelyek nemcsak rezisztensek, hanem a fertőzőképességük is nagyobb.
„Az új antibiotikumok, olyan szuperbaktériumok, amelyek rezisztensek szinte mindenre, és még fertőzőbbek is, vagy súlyosabb betegségeket képesek okozni. Felfedeztük ugyanis, hogy egyes genetikai változások (mutációk) egyszerre okoznak rezisztenciát és növelik a fertőzőképességet. E kórokozók sokszor jobban be tudnak hatolni az emberi sejtekbe, vagy komolyabb betegségeket okoznak az egerekben. Az utóbbi hatás nem függ az antibiotikumoktól, hiszen akkor is megfigyelhető volt, ha az egereknek nem adtunk antibiotikumot. Látnunk kell, hogy ez óriási és teljesen újszerű probléma: nem egyszerűen hatástalanok lesznek az új antibiotikumok, hanem a bevezetésük még akár károkat is okozhat” – hangsúlyozta Pál Csaba, kutató.
Úgy véli, hogy erről a problémáról azonban a gyógyszergyártók nem is tudnak.
„A mi intézetünk az utóbbi években rendkívül speciális tudást halmozott fel az antibiotikumokkal kapcsolatban, ami sok tekintetben egyedülálló a világon – ezt tükrözi az ERC támogatása is. Mi 10-15 éve azzal foglalkozunk a laborban, hogy olyan technológiákat dolgozzunk ki, amelyekkel rutinszerűen, nagyon gyorsan és hatékonyan fel tudjuk térképezni, hogy kialakul-e az ellenálló képesség a kórokozókban, és ha igen, hogyan. Mi erre specializálódtunk, ez különböztet meg bennünket a cégektől és a többi kutatócsoporttól” – mondta.
A Magyar Tudományos Akadémiának adott interjúban az is elmondta, hogy miért is olya nehéz az új antibiotikumok fejlesztése.
„Előfordult, hogy mi is igazoltuk, hogy egy új antibiotikum tényleg hatásos, és ellenáll a rezisztenciának. De az egyes készítmények ellenőrzésénél sokkal fontosabb, hogy megtaláljuk azokat az általános elveket, amelyeknek köszönhetően egy antibiotikum működik. Ilyen megközelítéseket keresünk, és időnként találunk is. Érdemes például a speciális bakteriális alrendszereket támadni, amelyeket nehezebb módosítani. Csak az a baj, hogy a baktériumoknak szinte nincs olyan tulajdonságuk, amit ne tudnának valamilyen módon átalakítani. Ezért iszonyatosan nehéz az antibiotikum-fejlesztés. A legtöbb antibiotikumnak egy adott célpontja van, de ezt a stratégiát mutációk révén vagy egy új gén beszerzésével a baktérium ki tudja játszani. Érdemes ezért olyan antibiotikumokat tervezni, amelyek legalább két célponton támadnak. Ezek hatásosabbak, hiszen kisebb a valószínűsége, hogy a mutáció mindkét támadási pontot semlegesíti. De be kell vallanom, hogy ezek sem csodaszerek” – ismertette.
Kiemelte: az ellenálló képességet okozó, laborban kialakult mutációk jelentős részét már megtalálták a klinikai izolátumokban is.
„Én nem vagyok orvos, de a vizsgálatainkból azt látom, hogy e mindennapos klinikai használatra tervezett szerek ellen laboratóriumi körülmények között nagyon gyorsan kialakul a rezisztencia, gyakran egy-két hét alatt. Nyilván ezek a kísérleti körülmények speciálisak, tehát nem jelenthetjük ki egyértelműen, hogy a klinikumban is ilyen gyorsan kialakul az ellenálló képesség, és el is tud majd terjedni. De vannak eredményeink, amelyek miatt tényleg aggódom. Az ellenálló képességet okozó, laborban kialakult mutációk jelentős részét ugyanis már megtaláltuk a klinikai izolátumokban is. Magyarán nem is kell arra várni, hogy majd az antibiotikumnak ellenálló mutáció spontán megjelenjen a betegben, hiszen az már ott lappang valahol a kórházakban” – osztotta meg.
Pál Csaba szerint már csak nagyon kevés olyan új antibiotikum van, ami ígéretesnek látszik.
„Az a legfontosabb stratégiai cél, hogy az általunk és mások által kidolgozott eljárásokat már az antibiotikum-fejlesztés korai fázisában alkalmazzák. Tehát már a fejlesztés legkorábbi szakaszában fontos szempontnak kell tekinteni, hogy rezisztenciabiztos lesz-e a molekula. Én nem vagyok nagyon pesszimista a jövőbeli fejlesztéseket illetően, mert tényleg volt olyan antibiotikum, amely ígéretesnek látszott, bár ezek még a kísérletek korai szakaszában tartanak” – mondta.
A kutatók jelenleg versenyt futnak az idővel.
„Az a baj az antibiotikum-rezisztenciával, hogy amikor egy új antibiotikummal szemben ellenállóvá válik a kórokozó, akkor egyszerre sok más szerrel szemben is rezisztenciát szerez. Ezt hívjuk multidrog-rezisztenciának. Vagyis a régi eltúlzott antibiotikum-használat, amely ilyen multidrogrezisztens baktériumokat hozott létre, a jövőbeli fejlesztéseket is megnehezítette. Emiatt azt tapasztaljuk a kísérleteinkben, hogy a régi antibiotikumok ellen kialakult rezisztencia bizonyos mértékben már az új, még be sem vezetett készítmények ellen is hatásos, pedig ezek még el sem kezdték a pályafutásukat, elvileg a kórokozók nem is találkozhattak velük” – emelte ki.
Hibás-e az ember? A kutató szerint nem minden esetben.
„Az biztos, hogy a mostani helyzet kialakulásáért nem egyedül a felelőtlen antibiotikum-használat felelős. Ugyanis egészen más típusú szerek és stresszfaktorok is kialakíthatnak antibiotikum-rezisztenciát. Vannak olyan kozmetikumba (például szappanokba) kevert antibakteriális szerek, amelyeket nyakra-főre használunk, és sokkal többször találkozunk velük, mint az antibiotikumokkal. És ezek is kitenyészthetik a multidrogrezisztens baktériumokat. Ez óriási veszélyforrás. De ugyanilyen hatása lehet a nehézfémszennyezésnek is. A nehézfémekhez is alkalmazkodnak ugyanis a kórokozók, és ezen adaptáció mellékhatása lehet az antibiotikum-rezisztencia. Tehát egyáltalán nem triviális, hogy kizárólag a klinikumban használt antibiotikum-mennyiség az, ami miatt kárhoztatni kell az emberiséget. Arról nem is beszélve, hogy az állattenyésztésben is nagyon sok antibiotikumot használnak, ami ugyancsak kiváló lehetőséget teremt a rezisztens kórokozók elterjedésére” – zárta a beszélgetést.
(MTI, mta.hu)
Fotó: illusztráció
