Nem bírunk a szuperbaktériumokkal

A kutatók az elmúlt néhány évben találtak már gyógyíthatatlan trippert, szuperbaktériummá váló E.colit, ellenálló szalmonellát, és számos más, ismert kórokozó felturbózott változatát. Vagy éppen konkrétan antibiotikum-evő baktériumot.

A probléma a világ zsúfoltabb és elmaradottabb országaiban a legsúlyosabb. Indiában az elmúlt egy évben 58 ezer csecsemő halálát okozta a CRE nevű szuperbaktérium, és Kínában is egyre terjednek az ellenálló törzsek. Ebben az esetben ugyanakkor szó sincs róla, hogy a harmadik világra korlátozódna a fenyegetés. A becslések szerint az USA-ban és Európában is évi 25 ezren halnak meg az ellenálló baktériumok miatt.

Bár a probléma már legalább egy évtizede fel-felmerül, a helyzet súlyosbodását jelzi, hogy az Egészségügyi Világszervezet (WHO) tavaly áprilisban adta ki az első jelentését a témában, David Cameron pedig szintén tavaly hozott létre egy Review on Antimicrobial Resistance nevű szakértői csoportot.

A WHO szerint nem a jövőre vonatkozó homályos előrejelzésről van szó többé, hanem egy jelenleg is zajló, komoly veszélyt jelentő folyamatról:

Az érdekelt felek sürgős, összehangolt fellépése nélkül a világ a poszt-antibiotikumos kor felé tart, amelyben az évtizedek óta jól kezelhető fertőzések és kisebb sérülések újra halálossá válhatnak.

– mondta Keiji Fukuda, a szervezet egészségbiztonsági főigazgató-helyettese.

A gyógyszerrezisztens fertőzésekbe már ma is világszerte évi több mint félmillióan halnak bele, és a Review on AMR friss februári jelentése szerint

Ráadásul gazdaságilag is elég nagy károkat okozna a folyamat, becsélek szerint a költségek ekkorra elérnék a 100 billió dollárt, ami a világ összesített évi GDP-jének másfélszerese.

Az antibiotikumok utáni korszak kísértetiesen hasonlítana az antibiotikumok előttire. Nem csak arra kell gondolni, hogy nem lesz mit bevenni, ha fáj a torkunk, sokkal több veszteni valónk van ennél, a szervátültetésektől a biztonságos szülésen át odáig, hogy a legtriviálisabb betegségek is újra komoly veszéllyé válhatnak.

Rezisztencia #miértvan

Az antibiotikumokat a mikrobák fejlesztették ki az egymás ellen évmilliárdok óta folytatott harcukban, ezekkel a biofegyverekkel irtva egymást. Az antimikrobiális vagy antibiotikum-rezisztencia pedig lényegében egy evolúciós folyamat, amellyel a baktériumok alkalmazkodnak a környezetükhöz, hogy életben maradhassanak. De más trükköket is képesek bevetni, például kifigyelik, milyen ütemben adagoljuk az antibiotikumot, és úgy alkalmazkodnak, hogy gyakorlatilag átalusszák a kezeléseket.

Ha egy egyedben olyan mutáció alakul ki, amely semlegesíti az antibiotikum hatását, akkor ez az egyed lesz képes a további osztódásra, és ennek az utódai választódnak ki a védekezésre képtelen változatokkal szemben. A baktériumok az ellenanyag-termelő képességet pedig nem csak önmaguk fejleszthetik ki, de át is tudják adni egymásnak. Mivel az egysejtűek nagyon gyorsan szaporodnak és gyakoriak a mutációk, ez a folyamat nagyon gyorsan zajlik. A rezisztenciának ez a rohamos terjedése az antibiotikumok gyors elhasználódásának egyik oka.

Kérdezze meg kezelőorvosát, józan eszét

A másik pedig az, ahogyan az antibiotikumainkkal bánunk. Számos kutatás kimondta már, hogy túl sok antibiotikumot használunk és gyakran nem is megfelelő módon. Az amerikai járványügyi központ (CDC) 2013-as jelentése szerint

Türelmetlenek is vagyunk, bekapkodjuk az antibiotikumot akkor is, ha bármiféle gyógyszer nélkül is meggyógyulnánk, vagy ha vírusos fertőzésünk van, amire ez a fajta gyógyszer egyáltalán nem is hat. Ráadásul az orvosok se mindig a betegségünkhöz leginkább passzoló gyógymódot választják. Sőt, az is előfordul, hogy placebóként írnak fel antibiotikumot.

Mindezzel az a gond, hogy az antibiotikumok túlhasználata hozzájárul a rezisztencia kialakulásához. A gyengébb baktériumokat ölik meg, ezzel segítik az erősebb, ellenállóbb kórokozók kiválasztódását. Nem csoda, hogy gyakran a kórházakban jelennek meg a legkeményebb rezisztens törzsek, mint a methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA), amely az egyik legkiirthatatlanabb baktérium manapság.

A túlhasználat speciális esete az állattenyésztés. Főleg az Egyesült Államokban tömik serényen antibiotikummal az állatokat, mióta a húsipari cégek rájöttek, hogy így olcsón lehet hizlalni őket. Az USA teljes készletének 72 százalékát az állatállomány kapja, aminek bizonyítottan nagy szerepe van a rezisztencia kialakulásában. De a vegetáriánusokat is érinti a dolog, mert ennek a mennyiségnek a háromnegyede a trágyában köt ki, amely a termőföldeket táplálja.

Abból, hogy a probléma egyik fő forrása a túlhasználat, rögtön következik is a megoldás első lépése: vissza kell szorítani az antibiotikumokat, hogy megőrizzük a hatékonyságukat.

A WHO szerint ez a fertőzések megelőzésével érhető el. Vagyis nagyobb higiénia, tisztább víz, fertőtlenítés és védőoltások szoríthatnák háttérbe az utólagos baktériumirtást. A brit AMR-jelentés még hozzáteszi, hogy az orvosi diagnózisokon is javítani kell, hogy csak a valóban szükséges esetekben szedjék be be az emberek az antibiotikumot, illetve ha már beszedik, akkor a betegségüket leghatékonyabban kezelő fajtát kapják, és csak a legszükségesebb mennyiségben.

Közben azért persze nem árt újabb antibiotikumokat is találni, és rájönni, hogyan törhető meg a baktériumok ellenállása.

A föld alól is előteremteni

A rövidtávú megoldás: előre menekülni. Az antibiotikumok története eddig is versenyfutás volt a gyorsan mutálódó baktériumokkal, mindig új ellenszert kellett találni. Eleinte minden rendben ment, egyre többféle antibiotikumot fedeztünk fel, így egyre több betegséget sikerült visszaszorítani.

Aztán a kezdeti lendület után egyre lassult az antibiotikum-kutatás, viszont a már létező gyógyszereket egyre nagyobb mennyiségben kezdtük szedni. Utoljára 1987-ben sikerült új antibiotikumot bevezetni gyakorlati alkalmazásra, 2003 óta pedig nem jegyeztek be új vegyületet.

A legkézenfekvőbb megoldás, hogy új helyeken kell kutatni az új anyagok után. Az egyik ilyen új antibiotikum-forrás az óceán lehet. Ott találtak rá például a Streptomyces sp nevű mikroorganizmusra. Ez olyan vegyületet termel, amely megöli a lépfenét és az MRSA-t, de ennél is fontosabb, hogy az Anthracimycinnek elnevezett vegyületben eddig nem látott kémiai struktúrával találkoztak a kutatók, ami lassíthatja a rezisztencia kialakulását.

De a legfrissebb és egyben a legígéretesebb a teixobactin, amelyet az Eleftheria terrae nevű baktérium termel. A kutatók 25 új vegyülettel együtt fedezték fel januárban, amikor a talajban nyüzsgő mikrobák által előállított anyagokat vizsgálták meg.

Az anyag baktériumölő hatású, az MRSA halálos mennyiségét is el tudja pusztítani, de az emlősök szöveteit nem mérgezi. Olyan zsírokat támad meg, amelyek nélkülözhetetlenek a baktériumsejt falának felépítéséhez, és a tudósok szerint nehéz lenne rezisztenciát kialakítani ellene.

Nem láttunk még ilyet, sok különböző, egymástól független trükkel minimalizálja az ellenállás kialakulásának esélyét

– mondta róla a kutatást vezető Kim Lewis.

Ez a felfedezés ugyanakkor elsősorban nem is az új vegyületek miatt különösen jelentős, hanem mert a felfedezéshez használt technológia még sok további új antibiotikum felfedezéséhez vezethet. Hiába hemzsegnek ugyanis millió számra a talajban és a tengerben a mikrobák, mert csak egyetlen százalékukat lehet megbízhatóan tenyészteni laboratóriumi körülmények között is, így nem tudják rendesen tanulmányozni sem őket a kutatók.

Erre jelenthet megoldást az iChip nevű technológia, amelyet egy évtized munkájával fejlesztettek ki a bostoni Northeastern Egyetem kutatói. Lehetővé teszi, hogy a többi baktériumoktól elszigetelten, mégis a természetes környezetükben, vagyis a talajban figyelhessék meg a mikrobákat. Az ezzel a módszerrel elfogott baktériumoknak már a háromnegyede a laborban is vizsgálható, miután az iChipben növekedésnek indult.

Közben azért nem bízzák a véletlenre a tudósok, és egyre lehetetlenebbül hangzó helyekre is benéznek, új vegyületek után kutatva. Például a méhek gyomrának abba a részébe, ahol a mézet állítják elő, mert ez tele van az ellenálló kórokozókat is elpusztító baktériumokkal. De olyan váratlan forrásból is előkerülhet új vegyület, mint a panda vére. Az ebben talált katelicidin nevű antibakteriális peptid számos rezisztens törzs ellen bizonyult hatékonynak.

Néhány éve a békák bőrében is azonosítottak több mint száz potenciális antibiotikumot, feltehetően azért, mert a békák már 300 millió éve élnek a Földön, így volt idejük a hatékony védelem kialakítására. A csótányok és sáskák agyában talált vegyület pedig a kísérletek során úgy pusztította el az MRSA és az E. coli 90 százalékát, hogy az emberi sejtek sértetlenek maradtak.

A kutatói kreativitás pedig nem áll meg itt, de ahelyett, hogy elkalandoznánk a fagyasztott fekáliakapszula és az ürülékbeültetés sikamlós irányába, nézzük inkább, hogyan lehetne a halogatás helyett elébe menni a problémának.

Ellenállni az ellenállásnak

A másik irány az ellenség megismerése, vagyis a baktériumkutatás felpörgetése. 2013-ban az EU az innovatív gyógyszerek kutatására irányuló kezdeményezés (IMI) keretében 800 millió euróval szállt be az antimikrobiális rezisztenciával összefüggő kutatásokba. Idén januárban pedig Barack Obama is bejelentette, hogy az eddigi összeg kétszeresét, vagyis több mint 1,2 milliárd dollárt szán az antibiotikum-rezisztens baktériumok elleni küzdelemre a 2016-os szövetségi költségvetésben.

Az extra források azért fontosak, mert részben olyan kutatásokra mennek majd el, amelyek segítik az ellenálló baktériumok alaposabb megismerését. Tavaly ősszel fontos eredmény volt például az Egyesült Államokban a legtöbb járványszerű megbetegedést okozó E. coli baktérium teljes géntérképének összeállítása, vagy amikor sikerült számítógéppel modellezni, hogyan bontják le a baktériumok enzimei a különféle antibiotikumokat. Az ilyen eredmények segíthetnek abban, hogy jobban megértsük, hogyan válnak ellenállóvá a baktériumok, és hogyan védhető ez ki.

Az új antibiotikumokhoz hasonlóan a rezisztencia megtörése is egyre intenzívebb kutatási terület. Szegedi kutatók például úgy akarnak hosszabb ideig használható antibiotikumokat előállítani, hogy olyan baktériumgéneket keresnek, amelyeknek a kikapcsolása lelassítja a rezisztencia kialakulását. Szintén magyar fejlesztés, és bizonyos esetekben, például nyílt sebek antibakteriális kezelésében segíthet a klór-dioxid BME-n szabadalmaztatott alkalmazási módja is.

Mások programozható antibiotikummal próbálkoznak, amely egyrészt a szervezetünk számára hasznos mikrobákat nem bántja, csak azokat a kórokozókat, amelyekre ráuszítják a tudósok. Másrészt a hagyományos antibiotikumnak ellenálló törzseket is sikerült vele elpusztítani a tesztek során, az antibiotikum-rezisztencia átadásáért felelős molekulák megtámadásával.

Olyan új gyógyszerrel is kísérleteznek Hollandiában, amely nem antibiotikummal harcol a baktériumok ellen, hanem endolizinekkel. Ezeket az enzimeket a bakteriofágok, a baktériumokat fertőző vírusok termelik.

Még távolabbra kerülve a közeljövőben megvalósítható megoldásoktól, az amerikai hadsereg kutatási részlege (DARPA) a rövid lejáratú antibiotikumok helyett nanorészecskékkel harcolna a rezisztencia ellen. A menet közben újraprogramozható részecskék rugalmasan követnék az ellenállást kifejlesztő baktériumokat, gyakorlatilag hozzájuk mutálódnának.

Szintén várni kell még a gyakorlati alkalmazására, de biokémikusok egy csapata feltalált egy CRISPR nevű DNS-szerkesztő eszközt, amellyel DNS-darabkákat tudnak kivágni, áthelyezni, kicserélni. Ez sok mindenre jó lehet a mezőgazdaságtól a komoly bioetikai kérdéseket felvető génmanipulációig. Az antibiotikum-rezisztencián azzal segíthetne, hogy ki lehetne vele vágni az ellenállásért felelős géneket.

Azt tehát nem mondhatjuk, hogy ne kapna figyelmet a kérdés. Ugyanakkor attól is messze vagyunk, hogy hátra lehessen dőlni. Az itt említett új antibiotikumok és alternatív megoldások is évekig nem lesznek még használhatók, ha egyáltalán megérik a gyógyszerré válást. Az fogyasztás visszaszorítása pedig egyelőre leginkább határozatok szintjén ragad meg. Az amerikai Gyógyszer- és Élelmiszer-biztonsági Hatóság (FDA) például hosszú idő után először tett lépést az állatoknak adott antibiotikumok visszaszorításáért, de az elemzők szerint ennek nem sok hatása lesz.