Ne pomažu vam antibiotici? ‘Otpornost na ove lijekove godišnje ubije 700.000 ljudi, ovo bi moglo biti rješenje...‘

Otpornost na antibiotike raste brže nego što znanost može odgovoriti: već danas odnosi više od 700 000 života godišnje, a do 2050. mogla bi uzrokovati i do 10 milijuna smrti. Objavilo je to Europsko istraživačko vijeće, koje financira vrhunska znanstvena istraživanja.

- Od otkrića penicilina Alexandera Fleminga prije gotovo stotinu godina razvijeno je više od 150 antibiotika. Ipak, bakterije su evoluirale i mnogi su lijekovi s vremenom postali neučinkoviti. Novi antibiotici često gube djelotvornost u svega nekoliko godina jer bakterije razvijaju mehanizme otpornosti. Povećanje doza nije dugoročno rješenje jer iznad određene razine postaju štetne za ljude. Zbog toga je otpornost na antibiotike jedna od najozbiljnijih globalnih prijetnji zdravlju - ističu u ERC-u.

No rješenje se traži. Uz potporu ERC Consolidator granta, češki znanstvenik Robert Vácha istražuje antimikrobne peptide, male molekule koje su dio prirodnog imunološkog sustava i djeluju kao prva linija obrane protiv bakterija i virusa. Posebno proučava mehanizam kojim određeni peptidi perforiraju vanjsku lipidnu membranu bakterija i tako ih uništavaju.

Ključni izazov

Ključni izazov je razumjeti taj proces na molekularnoj razini. Iako su peptidi učinkoviti protiv bakterija, mogu oštetiti i membrane ljudskih stanica. 

"Želimo identificirati svojstva koja omogućuju peptidima da selektivno probiju bakterijsku membranu, bez štete za ljudske stanice. Zahvaljujući ERC financiranju kombiniramo računalne simulacije i laboratorijske eksperimente kako bismo razumjeli njihovo sinergijsko djelovanje", ističe Vácha.

Njegov interdisciplinarni tim u CEITEC-u pri Masarykovu sveučilištu u Brnu okuplja kemičare, biologe, informatičare i mikrobiologe. Računalne simulacije omogućuju testiranje različitih varijanti peptida i predviđanje njihove interakcije s bakterijskom membranom, nakon čega se najperspektivnije molekule testiraju u laboratoriju, a potom i na životinjskim modelima.

Dosadašnji rezultati su ohrabrujući. Razvijeni su peptidi koji su u ranim ispitivanjima uspjeli uništiti rezistentnu bakteriju Acinetobacter baumannii, odgovornu za infekcije kože i pluća, i to u vrlo niskim koncentracijama, bez oštećenja drugih stanica.

Vácha je u međuvremenu dobio i ERC Proof of Concept grant za opsežnija in vivo istraživanja, s posebnim fokusom na plućne infekcije, koje su česte među starijim osobama i bolničkim pacijentima te ih je teško liječiti zbog otpornosti bakterija.

"Ako se rezultati potvrde, sljedeći je korak pokretanje kliničkih ispitivanja. Mehanizam djelovanja peptida otežava razvoj otpornosti, što bi moglo biti presudno u borbi protiv infekcija na koje postojeći lijekovi više ne djeluju", naglašava Vácha.

Novi antimikrobni peptidi mogli bi predstavljati novu klasu terapija protiv multirezistentnih bakterija, ali i virusa pa čak i stanica raka. Osim toga, peptidi imaju i druge potencijalne primjene, poput ciljane dostave lijekova unutar stanica.