Magyar kutatók új antibiotikumot fejlesztettek ki, ami képes roncsolni a baktériumok sejtfalát

Egy teljesen új hatásmechanizmusú antibiotikumot fejlesztettek ki a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont kutatói, ami úgy veszi fel a harcot a szuperbaktériumokkal, hogy szétroncsolja a baktériumok sejtfalát – olvasható a HUN-REN közleményében. A felfedezés azért is jelentős, mert a WHO előrejelzése szerint 2050-re vezető halálokká válhatnak az olyan fertőzések, amelyek a hagyományos antibiotikumoknak ellenálló mikroorganizmusok miatt alakulnak ki.

„A saját szervezetünkben is vannak természetes alapú peptidek, ezeket antimikrobiális peptideknek hívjuk. Mi olyan új antibiotikumot terveztünk, amelyek ötvözik ezeknek a természetes peptideknek a baktériumölő mechanizmusait a nem természetes vegyületek kedvező biostabilitásával” – foglalta össze a lényeget Beke-Somfai Tamás, a HUN-REN TTK Biomolekuláris Önrendeződés Kutatócsoportjának vezetője.

A kutatók eddig nem tudták igazán megfigyelni, hogy a peptidek hogyan „lépnek fel” a baktériumok ellen. Most azonban a magyar kutatóknak sikerült végigkövetniük, hogyan rendeződnek ezek a baktériumsejtek felszínén szupramolekuláris szerkezetekbe, amihez krio-elektronmikroszkópot is használtak. Ez egy olyan eszköz, ami biomolekulák, és a nagy méretű, akár tízezer atomot tömörítő makromolekulák térszerkezete is megvizsgálható.

A mikroszkópos felvételek szerint a kifejlesztett antibiotikum lamellái – amik lemezes szerkezetű, plazmatikus anyagok – késekként áthatolnak a sejtfalon, 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. Ráadásul a tesztek alapján a peptidek a baktériumok növekedését már rendkívül kis koncentrációban gátolják” – fejtette ki Beke-Somfai Tamás.

A HUN-REN kutatóinak munkájáról a Nature Communications is beszámolt. Ez a felfedezés azért is jelentős, mert az új szuperbaktériumok ellen a hagyományos antibiotikumok hatástalanok. Már a WHO első, 2020-as átfogó elemzése kimutatta, hogy az ellenálló baktériumok 1,27 millió halálesetet okoztak 2019-ben, és ez a szám évről évre sokszorozódik.

Beke-Somfai Tamás szerint több irányból kell megközelíteni a problémát, mivel a baktériumoknak rendkívüli az alkalmazkodóképessége. „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 társaiknak.” Az egyik út a szuperbaktériumokkal vívott küzdelemben az úgynevezett fágterápia, amikor vírussal ölik meg azokat. Ilyen irányú kutatásokat végeznek például a Szegedi Biológiai Kutatóközpontban.