Antibioottiapokalypsi sai ehkä aikalisän
Harva lääketieteellinen ongelma on saanut yhtä paljon julkisuutta kuin antibioottiresistenssi. Uhkakuvissa on häämöttänyt tilanne, jossa bakteerit kehittävät vastustuskyvyn niin sanotuille viimeisen linjan antibiooteille. Silloin ihmiset olisivat enemmän tai vähemmän suojattomia näitä bakteereja vastaan.
Eikä tästä tilanteesta taideta edes olla kovin kaukana tiettyjen bakteerikantojen kohdalla.
Uusia antibiootteja etsitään jatkuvasti. Yksi perinteinen tapa on ottaa näytteitä mitä kummallisimmista paikoista, ja etsiä niistä antibiootteja tuottavia bakteereja. Bakteerit käyvät jatkuvasti kemiallista sotaa toisia bakteereja vastaan ja näitä kemiallisia aseita me nimitämme antibiooteiksi.
Hyökkäyksen kohteeksi joutuneet bakteerit koettavat kehittää vastustuskyvyn näitä kemiallisia aseita vastaan, ja siksi myös antibioottiresistenssi on täysin luonnollinen bakteerielämään kuuluva ilmiö.
Yksi ongelma uusien antibioottien kehittämisessä on ollut se, että tämä perinteinen tapa ei ole viime vuosina tuottanut kovin häikäiseviä löytöjä. Se perustuukin itse asiassa aika paljon onneen: Jospa seuraavassa näytteessä olisi sellainen yhdiste, joka olisi tehokas, ja joka ei olisi ihmiselle liian toksinen ja jota vastaan bakteerit eivät kykene kovin helposti kehittämään resistenssiä.
Toinen tapa, joka on yleistynyt viime vuosina, on kaivaa esiin vanhoja antibiootteja, jotka ovat tehokkaita, mutta liian toksisia ihmisille, ja koettaa kehittää niistä turvallisempia versioita.
Ei ole mitään syytä ajatella, etteikö tällä tavalla voisi löytyä uusia antibiootteja. Monia yhdisteitä on jo kliinisissä kokeissa, ja jos ne toimivat, saamme jonakin päivänä kuulla niistä.
Yhdysvaltalaisen Scrippsin tutkimuslaitoksen tutkijat koettivat vielä kolmatta reittiä. He ottivat kehittelyn pohjaksi vankomysiinin, yhden viimeisen linjan antibiooteista, ja koettivat kehittää siitä parannellun version, jota vastaan bakteeri olisi aseeton.
Vankomysiinille resistenttien bakteerien konsti vankomysiiniä vastaan on vaihtaa bakteerin soluseinän rakennusaineita. Gram-positiiviset bakteerit rakentavat soluseinänsä peptideistä, ja vankomysiini toimii kiinnittymällä näihin peptideihin kohdassa, jossa on D-alaniini–D-alaniini -sidos. Tällöin soluseinän rakentuminen vaikeutuu ja bakteerista tulee helppo saalis antibiootille.
Resistenssi vankomysiinille syntyy kun bakteeri vaihtaa toisen soluseinän aminohappopareista laktaattiin, niin että sidos on nyt D-alaniini – D-laktaatti. Tämän muutoksen jälkeen vankomysiinin teho bakteeria vastaan laskee merkittävästi.
Scrippsissä vankomysiiniä paranneltiin siten, että se tehoaa yhtä tehokkaasti alaniini-alaniini kuin alaniini-laktataatti -pareihin. Tämän lisäksi vankomysiiniin lisättiin toinen kärki, joka estää soluseinän rakentamista säätelevää entsyymiä, ja kolmas kärki, joka puhkoo soluseinän alla sijaitsevaa solukalvoa.
Kukin näistä taistelukärijistä yksinäänkin olisi riittänyt tuhoamaan bakteerin vankomysiiniresistenssin. Kun kaikki kolme kuitenkin pantiin yhteen, muokattu lääkekandidaatti oli bakteerille 25 000- 50 000 kertaa tappavampi yhdistelmä kuin tavallinen vankomysiini. Koska lääkeellä on kolme eri taistelukärkeä, myös resistenssin kehittäminen tulee olemaan bakteerille vaikeaa.
Parannellulla vankomysiinillä on luonnollisesti matkaa kliiniseen käyttöön. Tavallisella vankomysiinillä on runsaasti haitallisia sivuvaikutuksia, joten sellaisia voi odottaa myös parannellulta versiolta.
Tutkimuksen merkittävin anti voi kuitenkin olla sen lähestymistavassa. Jos tutkijoilla vain on riittävää osaamista, he voivat räätälöidä vanhoista antibiooteista entistä tehokkaampia – kunhan toksisuus vain pysyy kurissa. Kukin kolme taistelukärkeä oli tuotettu eri aikoihin ja eri tutkimuksissa, ja tässä projektissa ne vain yhdistettiin yhteen ja samaan antibioottiin.
On toki huomioitava, että paranneltu antibiootti tehoaa lähinnä Gram-positiivisiin bakteereihin, mikä jättää pelikentän vielä avoimeksi Gram-negatiivisille taudinaiheuttajille. Myös sillä puolella on monta ongelmallista patogeenia.
Tutkimuksesta voi lukea Sciencen verkkosivuilta.