Zestaw diagnostyczny do szybkiej oceny antybiotykooporności
Nadmierne stosowanie antybiotyków w leczeniu różnych zakażeń i chorób doprowadziło do pojawienia się opornych szczepów bakteryjnych. Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe stała się globalnym zjawiskiem, które odpowiada za ponad 23 000 zgonów rocznie w samej tylko Unii Europejskiej. „Jest ona także powiązana ze zwiększeniem zachorowalności, wydłużeniem czasu hospitalizacji i znacznym wzrostem powiązanych kosztów opieki medycznej”, dodaje Albert Quintana, koordynator projektu ResisTEST. „Rozprzestrzenianie się szczepów wielolekoopornych – w tym opornych na wszystkie lub prawie wszystkie znane antybiotyki – przybliża nas do sytuacji z czasów sprzed odkrycia antybiotyków. Wiążą się z tym poważne konsekwencje zdrowotne”.
Nowe techniki diagnostyczne
Trudności ze znalezieniem, opracowaniem i wyprodukowaniem nowych antybiotyków doprowadziły do wyczerpania dostępnych sposobów leczenia. Od 1987 roku na rynku nie pojawiły się żadne nowe leki tego typu. Fakt ten podkreśla potrzebę opracowania niedrogich i szybkich metod wykrywania, które umożliwią identyfikację skutecznych nowych antybiotyków. „Główny problem polega na tym, że bieżąca diagnostyka opiera się przede wszystkim na hodowlach bakteryjnych”, wyjaśnia Quintana, profesor nadzwyczajny biologii, fizjologii i immunologii komórek w Instytucie Neuronauk na hiszpańskim Uniwersytecie Autonomicznym w Barcelonie. „Rozwiązanie takie, choć pozwala uzyskiwać cenne informacje, ma wiele wad, na przykład długi czas wykonania i niską czułość testów”. Nowatorskie metody diagnostyczne, takie jak testy oparte na reakcji PCR, są szybkie i charakteryzują się wysoką czułością, ale można je stosować w przypadku ograniczonej liczby patogenów lub genów oporności. Inne dostępne technologie, na przykład sekwencjonowanie DNA, wymagają kosztownego sprzętu i specjalistycznego szkolenia, co ogranicza ich użyteczność w środowisku klinicznym. Celem finansowanego ze środków UE projektu ResisTEST było przezwyciężenie tych problemów i opracowanie wydajnego nowego narzędzia diagnostycznego, które pomoże identyfikować potencjalne nowe leki. „Pomysł na prace realizowane w ramach projektu ResisTEST narodził się dość przypadkowo”, mówi Quintana. „Jechałem pociągiem do Barcelony, czytając o nasilającym się problemie antybiotykooporności”. Quintana i jego laboratorium na Uniwersytecie Autonomicznym w Barcelonie zajmują się opracowywaniem nowych narzędzi do badań mitochondriów. Te organella komórkowe wywodzą się od bakterii i są do nich podobne. „W czasie podróży pociągiem zacząłem się zastanawiać, czy nie można by zmodyfikować naszych narzędzi tak, by umożliwić ich zastosowanie także w przypadku bakterii. To był początek projektu ResisTEST”. Aby osiągnąć zamierzony cel, Quintana i jego zespół rozpoczęli prace nad metodą zwiększania stężenia bakteryjnych rybosomów obecnych w próbkach. Rybosomy znajdują się we wszystkich żywych komórkach, gdzie odpowiadają za syntezowanie białek, które z kolei pełnią istotne funkcje w komórkach, takie jak sterowanie procesami chemicznymi lub naprawianie uszkodzeń. Kolejnym krokiem było znalezienie sposobu na oczyszczanie RNA. Cząsteczki RNA zawierają instrukcje genetyczne niezbędne do rozwoju i utrzymania życia.
Walka z antybiotykoopornością
Quintana wykazał skuteczność tej metody w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym, używając hodowli bakterii o znanej oporności na antybiotyki. Technika ta pozwoliła mu przygotować przeciwciało przeciw konkretnej bakteryjnej sekwencji genów. „Wstępne wyniki wskazują, że nasze przeciwciało przewyższa te dostępne na rynku”, dodaje badacz. „Co ważne, udało nam się udowodnić, że ta technologia umożliwia przeprowadzanie szybkich, wysokoczułych testów skuteczności leków przy rozsądnych kosztach”. Quintana i jego zespół skupiają się teraz na rozwoju klinicznym i weryfikacji opracowanej metody. Prowadzą rozmowy z podmiotami komercyjnymi w sprawie umów partnerskich, które mają umożliwić zwiększenie skali procesu. „Ta nowatorska metoda może przynieść przełom w walce z antybiotykoopornością, umożliwiając dobór antybiotyku na potrzeby leczenia zakażeń potencjalnie wywołanych przez oporne bakterie”, mówi badacz. „Przełożyłoby to się na liczne korzyści społeczne, zdrowotne i środowiskowe”.
Słowa kluczowe
ResisTEST, antybiotyk, środek przeciwdrobnoustrojowy, zakażenia, choroby, bakteryjny, patogeny
