Oporność na antybiotyki: 8000 nowych kombinacji leków jest skutecznych
Nowe badania wykazały, że wbrew tradycyjnym przekonaniom w środowisku medycznym, kombinacje czterech lub pięciu leków mogą być skuteczne w leczeniu zakażeń bakteriami opornymi na leczenie.
Oporność na antybiotyki lub środki przeciwdrobnoustrojowe występuje, gdy bakterie lub wirusy - czasami nazywane superbakteriami - mutują genetycznie i stają się odporne na leki.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) nazywa to zjawisko „coraz poważniejszym zagrożeniem dla globalnego zdrowia publicznego, które wymaga działań we wszystkich sektorach rządowych i społeczeństwie”.
W Stanach Zjednoczonych antybiotykooporność jest również poważnym problemem dla zdrowia publicznego. Każdego roku co najmniej 2 miliony ludzi w USA zapada na oporną na leczenie infekcję bakteryjną, w wyniku której umiera ponad 23000 osób.
Teraz naukowcy mogli wymyślić strategię rozwiązania tego problemu. Nowe badania prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) ujawniają, że połączenie czterech lub pięciu antybiotyków może okazać się zaskakująco skuteczne w zabijaniu lub spowalnianiu rozwoju bakterii lekoopornych.
Odkrycia są sprzeczne z powszechnym poglądem, że takie połączenia leków są nieskuteczne lub że mieszanie różnych antybiotyków prowadzi do ich wzajemnego znoszenia się.
Pamela Yeh, adiunkt ekologii i biologii ewolucyjnej na UCLA, nadzorowała nowe badanie we współpracy z Van Savage, profesorem ekologii, biologii ewolucyjnej i biomatematyki na UCLA.
Yeh komentuje wyniki, mówiąc: „Istnieje tradycja używania tylko jednego narkotyku, może dwóch”.
„Oferujemy alternatywę, która wygląda bardzo obiecująco. Nie powinniśmy ograniczać się do pojedynczych leków lub kombinacji dwóch leków w naszym zestawie narzędzi medycznych. Spodziewamy się, że kilka z tych kombinacji lub więcej będzie działać znacznie lepiej niż istniejące antybiotyki ”.
Pamela Yeh
Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie npj Systems Biology and Applications. Elif Tekin jest pierwszą autorką artykułu.
Odkrywanie 8000 skutecznych kombinacji
Zespół przeprowadził wiele eksperymentów w laboratorium i zaprojektował strukturę matematyczną - zwaną analizą matematyczną dla ogólnych interakcji składników (MAGIC) - która umożliwiła badanie wielu kombinacji leków i przewidywanie ich wyników.
Jak wyjaśnia Tekin: „Uważamy, że MAGIA jest narzędziem, które można uogólniać, które można zastosować w przypadku innych chorób - w tym nowotworów - oraz w wielu innych obszarach z trzema lub więcej współdziałającymi komponentami, aby lepiej zrozumieć, jak działa złożony system”.
Korzystając z tych narzędzi, Tekin i współpracownicy zbadali, jak każda możliwa kombinacja czterech i pięciu antybiotyków wpływa na szczep Escherichia coli. W sumie naukowcy przetestowali 18 278 kombinacji.
Spodziewali się, że niektóre z tych kombinacji będą dobrze działać przeciwko bakteriom - ale, co zaskakujące, odkryli również, że 1676 kombinacji czterech leków i 6443 połączenia pięciu leków są równie skuteczne.
„Byłem zdumiony liczbą skutecznych kombinacji, ponieważ zwiększyliśmy liczbę leków” - mówi prof. Savage.
Z drugiej strony, naukowcy odkryli również, że 2331 kombinacji czterech leków i 5199 kombinacji pięciu leków było mniej skutecznych niż przewidywano. Posługując się analogią, prof. Savage wyjaśnia dlaczego.
„Niektóre leki atakują ściany komórkowe, inne atakują DNA wewnątrz” - wyjaśnia. „To jak atak na zamek lub fortecę. Połączenie różnych metod ataku może być skuteczniejsze niż tylko jedno podejście ”.
„Bardziej obiecujące kombinacje antybiotyków”
Michael Kurilla, dyrektor Division of Clinical Innovation w National Institutes of Health (NIH), komentuje znaczenie wyników w kontekście kryzysu antybiotykooporności.
Twierdzi, że „w obliczu widma oporności na antybiotyki grożącego cofnięciem opieki zdrowotnej do ery przedantybiotykowej, mile widziana jest zdolność do bardziej rozważnego stosowania kombinacji istniejących antybiotyków, które pojedynczo tracą na sile”.
„Ta praca przyspieszy testowanie na ludziach obiecujących kombinacji antybiotyków na infekcje bakteryjne, z którymi nie jesteśmy dziś w stanie sobie poradzić”.
Michael Kurilla
Yeh ostrzega, że zabranie nowych odkryć z laboratorium i przekształcenie ich w realne metody leczenia w warunkach klinicznych prawdopodobnie zajmie lata.
