123RF
Naukowcy odkryli nowy sposób na lekooporną gruźlicę
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 12.04.2023
Źródło: Paweł Wernicki/PAP, Nature Communications: „The evolution of antibiotic resistance is associated with collateral drug phenotypes in Mycobacterium tuberculosis”
Naukowcy z nowozelandzkiego University of Otago zidentyfikowali antybiotyki, które mogą szybko zabijać lekooporne szczepy gruźlicy, a po połączeniu całkowicie zatrzymać występowanie lekooporności.
Mimo istnienia skutecznych leków i stosowania szczepionek, powodowana przez bakterię Mycobacterium tuberculosis gruźlica nadal występuje dość powszechnie – głównie w krajach rozwijających się, ale także w Polsce. Globalnie każdego roku zapada na tę chorobę dziesięć milionów ludzi, a umiera z jej powodu około 4000 osób dziennie.
U znacznej większości zakażonych gruźlica przebiega w sposób bezobjawowy, który może przejść w stan uśpienia (latentny). W przypadku osłabienia układu immunologicznego, związanego na przykład ze starzeniem się czy inną chorobą, gruźlica może rozwinąć się pełnoobjawowo. Jej szerzeniu się sprzyjają trudne warunki życiowe – na przykład bieda czy działania wojenne.
Najczęściej ogniska gruźlicy obecne są w płucach, gdzie bakterie mają najbardziej odpowiadające im środowisko do życia. Jednak zmiany gruźlicze mogą rozwinąć się także w skórze, kościach, węzłach chłonnych, mózgu czy układzie moczowo-płciowym. Gruźlica jest główną globalną przyczyną zachorowalności i śmiertelności z powodu chorób zakaźnych, ustępując jedynie COVID-19, i jedną z najtrudniejszych do leczenia infekcji. Zakażenia lekoopornymi szczepami Mycobacterium tuberculosis są bardzo trudne do leczenia i rozprzestrzeniają się w alarmującym tempie.
Pod kierunkiem doktorantki Natalie Waller i starszego autora dr. Matthew McNeila z Wydziału Mikrobiologii i Immunologii University of Otago naukowcy zidentyfikowali antybiotyki, które mogą szybko zabijać lekooporne szczepy gruźlicy, a po połączeniu całkowicie zatrzymać występowanie lekooporności.
– Potrzebujemy nie tylko nowych leków, lecz także lepszych kombinacji leków, które mogą poprawić skuteczność leczenia i zapobiec dalszemu rozprzestrzenianiu się oporności na antybiotyki – wskazuje dr McNeil.
Zwykle oporność na antybiotyki prowadzi do zmniejszonej wrażliwości na leczenie, ale w niektórych przypadkach nabycie oporności na jeden antybiotyk może sprawić, że patogen stanie się bardziej wrażliwy na inne, zupełnie niepowiązane z nim antybiotyki. Jednak zjawisko to, tak zwana wrażliwość uboczna, było do tej pory w dużej mierze niezbadane w przypadku gruźlicy. Powodująca ją bakteria jest bowiem trudna do hodowli i badania w warunkach laboratoryjnych.
Autorzy badań wykorzystali osłabiony, niezjadliwy szczep Mycobacterium tuberculosis, który nie może wywoływać choroby ani przetrwać poza laboratorium, a w konsekwencji nie powstaną z niego szczepy oporne na różne antybiotyki.
Następnie naukowcy ustalili, czy lekooporne szczepy bakterii zwiększyły lub zmniejszyły wrażliwość na inne antybiotyki.
– Chcieliśmy, aby wyniki naszej pracy miały jak największe szanse na efekt kliniczny. Z tego powodu położyliśmy nacisk na leki, które zostały zatwierdzone klinicznie lub znajdują się w fazie badań przedklinicznych. Ta praca pokazuje, że lekooporne szczepy M. tuberculosis mają wyjątkowe słabości, które, jeśli uda nam się je zidentyfikować, mogą być celem, aby znacznie skrócić czas leczenia i zapobiec pojawieniu się lekooporności – wyjaśnia dr McNeil.
Jak podkreśla, dalsze prace będą teraz skupiały się na badaniach na zwierzętach.
U znacznej większości zakażonych gruźlica przebiega w sposób bezobjawowy, który może przejść w stan uśpienia (latentny). W przypadku osłabienia układu immunologicznego, związanego na przykład ze starzeniem się czy inną chorobą, gruźlica może rozwinąć się pełnoobjawowo. Jej szerzeniu się sprzyjają trudne warunki życiowe – na przykład bieda czy działania wojenne.
Najczęściej ogniska gruźlicy obecne są w płucach, gdzie bakterie mają najbardziej odpowiadające im środowisko do życia. Jednak zmiany gruźlicze mogą rozwinąć się także w skórze, kościach, węzłach chłonnych, mózgu czy układzie moczowo-płciowym. Gruźlica jest główną globalną przyczyną zachorowalności i śmiertelności z powodu chorób zakaźnych, ustępując jedynie COVID-19, i jedną z najtrudniejszych do leczenia infekcji. Zakażenia lekoopornymi szczepami Mycobacterium tuberculosis są bardzo trudne do leczenia i rozprzestrzeniają się w alarmującym tempie.
Pod kierunkiem doktorantki Natalie Waller i starszego autora dr. Matthew McNeila z Wydziału Mikrobiologii i Immunologii University of Otago naukowcy zidentyfikowali antybiotyki, które mogą szybko zabijać lekooporne szczepy gruźlicy, a po połączeniu całkowicie zatrzymać występowanie lekooporności.
– Potrzebujemy nie tylko nowych leków, lecz także lepszych kombinacji leków, które mogą poprawić skuteczność leczenia i zapobiec dalszemu rozprzestrzenianiu się oporności na antybiotyki – wskazuje dr McNeil.
Zwykle oporność na antybiotyki prowadzi do zmniejszonej wrażliwości na leczenie, ale w niektórych przypadkach nabycie oporności na jeden antybiotyk może sprawić, że patogen stanie się bardziej wrażliwy na inne, zupełnie niepowiązane z nim antybiotyki. Jednak zjawisko to, tak zwana wrażliwość uboczna, było do tej pory w dużej mierze niezbadane w przypadku gruźlicy. Powodująca ją bakteria jest bowiem trudna do hodowli i badania w warunkach laboratoryjnych.
Autorzy badań wykorzystali osłabiony, niezjadliwy szczep Mycobacterium tuberculosis, który nie może wywoływać choroby ani przetrwać poza laboratorium, a w konsekwencji nie powstaną z niego szczepy oporne na różne antybiotyki.
Następnie naukowcy ustalili, czy lekooporne szczepy bakterii zwiększyły lub zmniejszyły wrażliwość na inne antybiotyki.
– Chcieliśmy, aby wyniki naszej pracy miały jak największe szanse na efekt kliniczny. Z tego powodu położyliśmy nacisk na leki, które zostały zatwierdzone klinicznie lub znajdują się w fazie badań przedklinicznych. Ta praca pokazuje, że lekooporne szczepy M. tuberculosis mają wyjątkowe słabości, które, jeśli uda nam się je zidentyfikować, mogą być celem, aby znacznie skrócić czas leczenia i zapobiec pojawieniu się lekooporności – wyjaśnia dr McNeil.
Jak podkreśla, dalsze prace będą teraz skupiały się na badaniach na zwierzętach.