Innovatív magyar antibiotikum készül
Az Egészségügyi Világszervezet előrejelzése szerint 2050-re a vezető halálok a hagyományos antibiotikumoknak ellenálló mikroorganizmusok miatt kialakuló fertőzés lehet. Első, 2020-as átfogó elemzésük szerint a rezisztens baktériumok 2019-ben világszerte 1,27 millió halálesetet okoztak, és ez a szám évről-évre sokszorozódik.
Kétféle út a szuperbaktériumok ellen
Ezért is kerültek a kutatók vizsgálódásainak kereszttüzébe a hagyományos antibiotikumnak ellenálló szuperbaktériumok. Az ellenük való küzdelemhez új típusú, egyedi hatású vegyületekre van szükség. A Természettudományi Kutatóközpont a közelmúltban bíztató új kutatási irányról számolt be.
Az egyik út a szuperbaktériumokkal vívott küzdelemben az úgynevezett fágterápia, amikor vírussal ölik meg azokat. Ilyen irányú kutatásokat végeznek például a Szegedi Biológiai Kutatóközpontban. A másik ígéretes lehetőség pedig a teljesen új hatásmechanizmusú antibiotikumok kifejlesztése.
A baktériumok átörökítik a tudásukat
“A baktériumok kissejtű rendszerei elképesztően adaptívak, olykor egy komplett kolónia épül fel egyetlen éjszaka alatt. Sőt, a legfrissebb kutatások szerint bizonyos baktériumok a halálukkor nanométeres nagyságú “riasztógömböket” választanak ki magukból, átadva ezzel a túléléshez szükséges tudást a társaiknak. Ez a hihetetlen alkalmazkodóképesség is azt vetíti előre, hogy több irányból kell a harcot felvenni a szuparbaktériumokkal” – mondta Beke-Somfai Tamás, a központ Biomolekuláris Önrendeződés Kutatócsoportjának vezetője.
Peptidekkel a baktériumok ellen
“A saját szervezetünkben is vannak természetes alapú, úgynevezett antimikrobiális peptidek (rövid aminosavláncok). Mi olyan szupramolekuláris szerkezeteket (nagy molekulákat illetve molekulatársulásokat) – tulajdonképpen új antibiotikumot – terveztünk, amelyek ötvözik e természetes peptidek baktériumölő mechanizmusait a nem természetes vegyületek kedvező biostabilitásával” – folytatta a kutató.
A kutatók eddig nem tudták igazán megfigyelni, “miként támadnak” a peptidek. Most viszont transzmissziós, illetve krio-elektronmikroszkóp segítségével sikerült végigkövetni, hogyan rendeződnek ezek a molekulák a baktériumsejtek felszínén szupramolekuláris szerkezetekbe.
A biomolekulák kutatásához használt krio-elektronmikroszkóp (cryo-EM) megalkotásáért 2017-ben kapott Nobel-díjat Jacques Dubochet, Joachim Frank és Richard Henderson. Ezek a mikroszkópok betekintést engednek a nagy méretű, akár tízezer atomot tömörítő makromolekulák térszerkezetének csodálatos világába. Segítségükkel a kutatók még több információt kaphatnak élettani szempontból fontos molekulákról, fehérjékről.
Mintha kések lennének
A felvételek szerint a molekulák afféle lamellákkat képeznek, amelyek mintha kések lennének, belenőnek a sejtfalba és behatolnak a baktérium belsejébe. A sejtfal átszúrása szivárgást okoz, ami végül a baktérium pusztulásához vezet. A képanalízis azt is megmutatta, hogy a baktériumsejtbe behatoló lamellákból meglepően kevés is elegendő a sejtfalkárosító hatáshoz. A tesztek alapján a peptidek a baktériumok növekedését már rendkívül kis koncentrációban gátolják.
A mikroszkópos képek és molekuladinamikai szimulációk megerősítették, hogy a peptidalapú lamellák képződése a foszfátcsoportokkal való kölcsönhatáson alapul. Már egyszerű szervetlen foszfátionok jelenlétében is olyan sávok alakulnak ki, amelyek két-két peptidrétegből épülnek fel. Ezeket foszfátionok kötik össze és hidrogénkötések stabilizálják.
A kutatók munkája több szempontból is innovációnak számít: egyrészt sikeresen terveztek egy olyan peptidalapú antibiotikumot, amely célzottan a baktériumsejtekhez kötődve aktiválódik, másrészt ők az elsők, akiknek sikerült közvetlen betekintést nyerni a baktériumölő peptidek működésébe.
Forrás: MTI, kép: Unsplash
Hozzászólásokhoz gördülj a kapcsolódók alá!
Kedves olvasó,
ha nem vagy még támogató, lépj be a Klubba ITT. Csupán havi két kiló kenyér áráért elérsz minden támogatói tartalmat. Alkalmi támogatásra Paypalon keresztül van lehetőség (kattints a kis gombra!).
Ha egyik mód sem megfelelő, de szeretnéd támogatni a Cenwebet és a rezervátumot, akkor keress minket mailben a centauri16@gmail.com címen. Segítségedet előre is köszönjük!
még többet a baktériumokról
