Boj s antimikrobiální rezistencí: svítící bakterie by mohly poskytnout klíč ke snížení spotřeby antibiotik

Ověřit při kultivaci bakterií v laboratoři citlivost na antibiotika může být zdlouhavé. Jednou by proces mohla urychlit nová metoda využívající fluorescenčních vlastností antibiotik. Foto: Wikipedie

Antibiotika dnes bere řada lidí jako samozřejmost. Výsledkem je mnohdy nadužívání, které ovšem bohužel vede k tomu, že mikrobi jsou čím dál častěji vůči těmto lékům rezistentní. Pokud se tento trend nezmění a my nenajdeme způsob, jak antibiotika užívat co nejefektivněji, hrozí, že v roce 2050 zemře na dnes antibiotiky léčitelné infekce deset milionů lidí ročně. Do boje proti této hrozivé vyhlídce se pustili i odborníci z Exeterské univerzity, kteří vynalezli způsob rychlého ověření, že antibiotikum skutečně funguje – bakterie totiž pod mikroskopem začnou svítit. Objev byl nyní publikován v časopise Lab on a Chip.

 

Vědci z Exeterské univerzity vyvinuli novou metodu, která umožňuje pozorovat, jestli bakterie reaguje na antibiotika. Tato technologie by tak mohla pomoci snížit předepisování antibiotik tím, že během několika minut předpoví, které léky by měly být při boji s danou bakterií efektivní. Výzkum je zatím v rané fázi vývoje, tým ovšem doufá, že miniaturizované zařízení, které používá, by se jednoho dne mohlo využít v klinické praxi.

Metoda spočívá ve zkoumání, zda bakterie převezmou fluorescenční vlastnosti antibiotik. Pokud ano, začne bakterie pod mikroskopem jasněji svítit, což znamená, že antibiotikum proniklo membránou a může být efektivní. Vědci při tom používají speciální mikroskop a miniaturizované zařízení, do něhož je injekčně vpraven vzorek bakterií a antibiotikum. Doposud tým používal lék ofloxacin, který pod ultrafialovým světlem fluoreskuje – a pokud se mu podaří proniknout do bakterie, svítí i ta. Pokud tedy bakterie zůstane tmavá, je jasné, že antibiotikum nemá šanci uspět a bakterii zlikvidovat.

„Jsme opravdu nadšeni z potenciálu, který tato technologie má při smysluplné redukci předepisování antibiotik, čímž by mohla pomoci při boji s globální hrozbou antibiotické rezistence. V tuto chvíli může klinikům trvat celé dny, než dostanou výsledky z laboratoře, která využívá kultivaci bakterií, stále tu ale zůstává nějaké množství odhadů. Naše technologie tak může zredukovat nasazování většího množství antibiotik při pokusech bakteriální infekci porazit,“ vysvětluje biofyzik z Institutu živých systémů Exeterské univezity Stefano Pagliara, který výzkum vede.

Pomocník při vývoji nových antibiotik

Tým nyní pracuje na rozšíření techniky tak, že upravuje fluorescenční kvality jiných typů antibiotik, aby moha být použita podobně jako ofloxacin. „Jsem nadšený z možnosti zlepšovat základní porozumění interakcím mezi antibiotikem a bakterií i tomu, jak vzniká antibiotická rezistence, za pomoci kombinace našich nových, od antibiotik odvozených sond a schopnosti špičkově analyzovat jedinou buňku,“ říká Mark Blaskovich, vedoucí Centra pro výzkum superbakterií při Institutu molekulární biovědy Queenslandské univerzity, která na výzkumu spolupracuje. Právě on má přitom na starosti vývoj fluorescenčních verzí dalších antibiotik.

„Naším dalším krokem bude rozvoj této nové metody kombinací s pokročilejšími mikroskopickými technologiemi, abychom zjistili, kam přesně antibiotika míří, když vstupují do bakterie,“ doplňuje další z výzkumníků Jehangir Cama, který má na Exeterské univerzitě na starosti experimentální práce. Výzkum tak nejenže může přispět ke snížení preskripce antibiotik, ale také pomoci s vývojem nových, efektivnějších antibiotik.

Nová technologie by mohla pomoci v boji proti celosvětové hrozbě v podobě antibiotické rezistence. Před pěti lety publikovaná britská analýza přitom varovala, že pokud bude pokračovat současný trend, bude v roce 2050 kvůli nefunkčním antibiotikům přicházet o život každoročně deset milionů lidí – tedy více, než dnes zabije rakovina. Rizikem by se tak mohly stát i takové zákroky, jako je výměna kloubu nebo císařský řez.

-mk-