Miklós, Csinszka, Gyopár, Gyopárka2022. december 06., kedd
Tudomány

Az SZBK kutatója kimutatta, hogy az antibiotikum-keverékek hatékonysága sokszor gyengébb, mint az egyes antibiotikumoké önmagukban (X)

2022.11.23.NG
National Geographic Magyarország

Lázár Viktória, az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) munkatársa az általa kifejlesztett új eljárással folytatott vizsgálatokkal kimutatta, hogy az antibiotikum-keverékek alkalmazása során sokszor nem várt, kedvezőtlen kölcsönhatások jelentkeznek, ami miatt a keverékek hatékonysága sokszor nagyságrendekkel gyengébb, mint az önállóan alkalmazott antimikrobiális hatóanyagoké. Az eredményeket bemutató publikáció a rangos Nature szakfolyóiratban jelent meg.

Az egyes gyógyszerkeverékek baktériumölő hatása nagyságrendekkel gyengébb, mint a csak egyetlen hatóanyagot tartalmazó kezeléseknek önmagukban.
Forrás: Az illusztrációt Koliger Enikő készítette

 

Az igen gyakori, kölcsönösen gátló hatású – reciprokális szupresszív – antibiotikum-kombinációk eddig ismeretlenek voltak a kutatók előtt, mert az antimikrobiális kezeléseket csekély számban, de hosszan túlélő, úgynevezett perzisztens baktériumok nem vizsgálhatók könnyen felskálázható, standard optikai sejtsűrűségmérésekkel. A perzisztens baktériumok képesek az antibiotikum-kezeléseket hosszú távon túlélni, de nem tudnak az antibiotikum-kezelések alatt osztódni, mint az antibiotikumokkal szemben ellenálló úgynevezett rezisztens baktériumok. A kezelések után viszont újra elszaporodhatnak, kiújuló fertőzéseket okozva. A perzisztáló baktériumok mennyiségi meghatározása a mikrobiológiai laboratóriumokban rutinszerűen alkalmazott vizsgálati módszerekkel rendkívül alacsony hatékonyságú és lassú, ezért ezzel a módszerrel lehetetlen szisztematikusan feltérképezni a nagyszámú antibiotikum-kombinációk baktériumölő hatékonyságát.

A nagy áteresztőképességű gyógyszer-kombinációs tesztek során eltérően jelölt antibiotikumra ellenálló (piros fluoreszcens fehérjével jelölt) és érzékeny (zöld fluoreszcens fehérjével jelölt) baktériumtörzseket kevernek össze 1:1 arányban. A kezeléseket követően meghatározzák, mely antibiotikum-kombinációk pusztítják nagyságrendekkel hatékonyabban az antibiotikumokkal szemben ellenálló baktériumokat, mint az azokra érzékenyeket. Így az eltérően szelektív gyógyszer-kombinációk alkalmazásával lassítani tudják az antibiotikum-rezisztencia terjedését.
Forrás: ELKH

Ebben a kutatásban Lázár Viktória a Technion – Izraeli Műszaki Egyetemen egy nagy áteresztőképességű eljárást dolgozott ki az antimikrobiális anyagok baktériumölő hatásának pontos mérésére. Az eljárás lényege, hogy a kutatók fluoreszcens fehérjékkel jelölték meg a patogén baktériumsejteket, ezáltal fénnyel gerjesztve láthatóvá tették a szilárd táptalajon növekvő baktérium-mikrokolóniákat, amelyeket egy kamerával rögzítettek. Így az alkalmazott szer hatását túlélő, perzisztáló sejtek számát egy automata képelemző szoftverrel meg tudták határozni, ami pontos becslést ad egy antibiotikum vagy antibiotikum-kombináció hosszú távú baktériumölő hatásosságáról.

A klinikai baktériumok életképességének meghatározása során az antimikrobiális kezelést túlélő baktériumsejteket a szilárd táptalajon felnövő baktériumkolóniák száma alapján becslik meg egy automatizált képfeldolgozási eljárással.
Forrás: ELKH

A tanulmányban tesztelt baktérium a Staphylococcus aureus volt, amely egy különösen veszélyes patogén, különböző változatai számos antibiotikummal szemben ellenállóak és egyben a nozokomiális (kórházi vagy klinikai) fertőzések jelentős részéért is felelősek. Ezen patogén részletes vizsgálatait a kutatók kontrollált laboratóriumi körülmények között és állatmodellben is elvégezték, amely során a méhészetekben is kárt okozó molylepke lárváját használták alanyként. A lárvák immunrendszerében és az emlősök ősi, veleszületett immunválaszában részt vevő elemek nagyon hasonlítanak, ezért ezek az egyszerű modellorganizmusok jól használhatók nagyszámú különböző antibiotikum-keverék hatékonyságának gyors tesztelésére, ami összehasonlítható eredményt ad azzal, mint amit emlős modellekben is látnak a kutatók.

Számos fertőző betegség – például tuberkulózis, Enterococcus, polimikrobás és ismeretlen eredetű szeptikus állapotok – esetében a kombinációs terápia a javasolt eljárás. Az antibiotikum-keverékekkel a kezelések fő célja, hogy az antibiotikumok felerősítsék egymás hatását, és alacsonyabb dózis ellenére is nagyobb hatékonyságot érjenek el velük, miközben ezzel párhuzamosan sokféle baktérium ellen is hatásosak maradnak. Lázár Viktória legújabb felfedezése azonban arra hívja fel a figyelmet, hogy számos antibiotikum-kombináció hosszú távon éppen az ellenkező, kölcsönösen gátló kölcsönhatást mutatja azáltal, hogy együttes alkalmazásukkal megnő a kezeléseket hosszan túlélő, perzisztáló baktériumok száma. A kutatók azt is megfigyelték, hogy vannak bizonyos antimikrobiális anyagok, amelyek ezeket a perzisztáló baktériumokat is el tudják pusztítani, ráadásul más szerekkel együttesen alkalmazva felerősítik a kezelés hatékonyságát.

Bár ezeknek az egymás hatását kölcsönösen gátló antibiotikum-pároknak a kerülése lenne javasolt a klinikai kezelések során, a kutatók megfigyelték, hogy még ha a baktériumok ellenállóvá is válnak e gyógyszerpárok egyik vagy másik hatóanyagával szemben, együttesen alkalmazva mégis nagyságrendekkel hatékonyabban pusztítják el a rezisztens baktériumokat az antibiotikumokra érzékeny változatukhoz képest. Ez még az egészségügyi intézményekben terjedő rendkívül ellenálló és veszélyes MRSA-baktériumra is igaz. Ezek az antibiotikumoknak ellenálló baktériumokat célzottan kiirtó, eltérően szelektív antibiotikum-kombinációk igen ígéretesek, eddig mégis csak néhány ilyet fedeztek fel. Felmerül a kérdés, hogy miért olyan fontosak ezek az újonnan felfedezett, eltérően szelektív gyógyszer-kombinációk, és hogyan lehetne hasznosítani őket a klinikai kezelések során? Először is, alkalmazásukkal lassítani lehet az antibiotikum-rezisztencia térhódításában alapvető szerepet játszó mobilis genetikai elemek terjedését, és ezáltal a klinikai patogének evolúciós alkalmazkodóképességét. Másodsorban, lehetőséget nyithatnak egy kétfázisú kezelési stratégia alkalmazására, melyben az első fázis során a gyógyszer-kombináció használatával célzottan történik a rezisztens kórokozók pusztítása, majd a korábban hatástalan kezelés újra alkalmazhatóvá válik a második fázisban.

Lázár Viktória
Forrás: ELKH

Lázár Viktória tudást és tapasztalatot hozott haza a Technion – Izraeli Műszaki Egyetemről. Jelenleg az SZBK Biokémiai Intézetén belül működő Szintetikus és Rendszerbiológiai Egység új kutatócsoportját vezeti, és újabb felfedezésekre törekszik. A feladat nagyságrendjét érzékelteti, hogy eddig 19-féle antibiotikum több száz kombinációját vizsgálta, azonban ezernél is több további gyógyszer létezik. Munkájának célja, hogy a rendkívül költséges újabb és újabb antibiotikum-fejlesztések helyett a már meglévő szerek kombinációinak vizsgálatára kerüljön a hangsúly.

Lázár Viktória szakmai pályájáról

Biológiát és egyidejűleg informatikát tanult a Debreceni Egyetemen. Doktori diplomáját is itt szerezte meg 2013-ban, kutatómunkája a rákos sejtek genetikai eltérésének vizsgálatára fókuszált. 2014-ben kutatási témát váltott, és csatlakozott a SZBK-ban működő, Pál Csaba vezette Szintetikus és Rendszerbiológiai Egység Lendület Kísérleti Evolúcióbiológiai Csoporthoz. Ott a Magyar Tudományos Akadémia posztdoktori ösztöndíjasaként az antibiotikum-rezisztens baktériumok gyenge pontjait kereste, célzott terápiák kidolgozására törekedve. Azt igyekezett megérteni, hogy az adott antibiotikummal szembeni rezisztencia evolúciója hogyan csökkenti vagy növeli az érzékenységet más gyógyszerekkel szemben. Ezt az időszakot három rangos folyóiratban megjelent elsőszerzős cikkel zárta. A Human Frontier Science Program (HFSP) nemzetközi posztdoktori ösztöndíjasaként 2017-ben nyerte el a lehetőséget, hogy a Technion ‒ Izraeli Műszaki Egyetemen Roy Kishony professzor mellett folytassa vizsgálatait. Több mint 20 tudományos munkát publikált, köztük olyan nívós szakmai folyóiratok hasábjain, mint a Nature, a Nature Microbiology, a Nature Communications, és a PNAS. Kutatómunkáját a Magyar Tudományos Akadémia és a New York-i magyar kutatók Szent Györgyi Albert fiatal kutatói díjjal ismerték el.

Mikrobiom-kímélő antibiotikum-kombinációk feltárására fókuszáló témájával Lázár Viktória 2022-ben elnyerte a Magyar Tudományos Akadémia Lendület programjának támogatását, ezzel elindíthatta az MTA-SZBK Lendület Antibiotikum Hatások Rendszerbiológiája Kutatócsoportot az SZBK Biokémiai Intézetén belül. Innovatív megközelítésű kutatómunkáját az SZBK és a Magyar Molekuláris Orvostudományi Kiválósági Központ (HCEMM) egyaránt támogatja.

Hozzászólások

Útra kész a Műegyetem legújabb kisműholdja

Útra kész a Műegyetem legújabb kisműholdja

Elkészült a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) kutatóinak legújabb kisműholdja, az MRC-100, amely a Föld körüli elektroszmogot vizsgálja majd.

Elkezdődik a világ legnagyobb rádióteleszkópjának építése

Elkezdődik a világ legnagyobb rádióteleszkópjának építése

Az SKA Obszervatórium nevű komplexum több kontinensen elhelyezkedő részegységekből áll össze.

Az alumíniumgyártás környezetkímélő módja

Az alumíniumgyártás környezetkímélő módja

Az, hogy gyakorisága ellenére csak az 1820-as években

Csökkenthető a marhatrágya metánkibocsátása

Csökkenthető a marhatrágya metánkibocsátása

A módszert kaliforniai kutatók fejlesztették ki, az állam klímacéljainak elérését szem előtt tartva.

Kiderült, mitől lesz hullámos a jégcsap

Kiderült, mitől lesz hullámos a jégcsap

Egyes jégcsapok tükörsima felületűre nőnek, mások pedig hullámosakká válnak fejlődésük közben.

National Geographic 2022. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

13 200 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket