Objev se jako první zaměřuje na bakteriální „persistery“, které jsou zodpovědné za mnoho vleklých onemocnění

Výzkumníci z Wyssova institutu pro biologicky inspirované inženýrství na Harvardově univerzitě a z Bostonské univerzity vyvinuli účinný a levný přístup k léčbě chronických bakteriálních infekcí, jako je stafylokok a močové cesty, a potenciálně i streptokok a tuberkulóza. Jejich výsledky se objevily ve vydání časopisu Nature z 12. května.

Chronické a opakující se infekce jsou obvykle způsobeny bakteriálními „persistery“ – malou subpopulací bakterií, kterým se podaří přežít nápor antibiotik tím, že se v podstatě vypnou a „prospí“ ho, i když jejich protějšky, které jsou vzhůru, jsou zničeny.

V důsledku toho se zpočátku zdá, že se pacient zcela uzdravil, ale v průběhu týdnů nebo dokonce měsíců se perzistery začnou vracet k životu, často silnější a agresivnější než kdykoli předtím, a nemoc je zpět. Bakteriální perzistence je hlavní překážkou úspěšné léčby infekčních onemocnění. Může protáhnout onemocnění na několik měsíců, způsobit rozšíření infekce do ledvin a dalších orgánů a způsobit prudký nárůst nákladů na léčbu. Vzhledem k jejímu významnému negativnímu dopadu se bakteriální perzistence stala stále častější oblastí výzkumu, přesto dosud nebyla vyvinuta žádná léčba, která by byla přímo zaměřena na perzistery.

Na rozdíl od bakterií rezistentních vůči antibiotikům, jejichž schopnost odolávat léčbě léky je založena na genetických rozdílech, jsou perzistery geneticky identické s ostatními členy svého bakteriálního společenství. Od skupiny je odlišuje jejich schopnost přepnout se do úsporného režimu.

Výzkumný tým vedený Jamesem J. Collinsem, Ph, nyní objevil levný a účinný způsob, jak tyto spící bakterie probudit pomocí cukru, který je stimuluje do aktivního stavu, v němž jsou stejně zranitelné vůči antibiotikům jako ostatní členové jejich komunity.

Collins je kmenovým členem Wyssova institutu, profesorem biomedicínského inženýrství na Bostonské univerzitě a výzkumníkem Lékařského institutu Howarda Hughese. Kyle Allison z Lékařského institutu Howarda Hughese a Bostonské univerzity je prvním autorem a Mark Brynildsen, odborný asistent na katedře chemického a biologického inženýrství Princetonské univerzity, je autorem přispívajícím.

Jejich přístup spočívá v přidání cukru k antibiotiku. Cukr působí jako stimulant a v podstatě znovu zapíná normální reakce bakterií, jako je například umírání při konfrontaci se zabijáckým antibiotikem. Allison přirovnává účinek cukru k bakteriálnímu šálku kávy nebo k vřískání budíku.

Při použití této strategie na bakterie E. coli, které mohou způsobovat infekce močových cest, dokázal tým eliminovat 99,9 % perzistentních bakterií během pouhých dvou hodin, na rozdíl od nulové eliminace bez cukru. Podobně účinný byl tento přístup i při likvidaci bakterií způsobujících stafylokokové infekce. „Naším cílem bylo zlepšit účinnost stávajících antibiotik, nikoliv vymýšlet nová, což může být zdlouhavý a nákladný proces,“ říká Allison.

Tyto poznatky mají potenciál zlepšit život nespočtu lidí, kteří bojují s nepříjemnými infekcemi, a zároveň výrazně snížit náklady na zdravotní péči. Nejvýznamnější dopad by však nakonec mohli pocítit lidé na celém světě, kteří trpí tuberkulózou, což je dalším předmětem výzkumu Allisona a Collinse.

TB, což je chronická bakteriální infekce, která postihuje plíce, způsobuje více úmrtí než jakékoli jiné infekční onemocnění. Světová zdravotnická organizace uvádí, že každý den zemře na TBC přibližně 4 700 lidí. Léčba obvykle trvá pět až devět měsíců.